java-jwt工具类

JWT官网: https://jwt.io/

1.什么是JWT

JSON Web Token(JWT)是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。

2.JWT组成

一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成,头部、载荷与签证

头部(Header)

头部用于描述关于该JWT的最基本的信息,例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以
被表示成一个JSON对象。

{"typ":"JWT","alg":"HS256"}

在头部指明了签名算法是HS256算法。 我们进行BASE64编
码 https://base64.supfree.net/,编码后的字符串如下:

JTdCJTIydHlwJTIyJTNBJTIySldUJTIyJTJDJTIyYWxnJTIyJTNBJTIySFMyNTYlMjIlN0Q=

小知识:Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2
的6次方等于64,所以每6个比特为一个单元,对应某个可打印字符。三个字节有24
个比特,对应于4个Base64单元,即3个字节需要用4个可打印字符来表示。JDK 中
提供了非常方便的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder,用它们可以非常方便的
完成基于 BASE64 的编码和解码

载荷(playload)

载荷就是存放有效信息的地方。

(1)标准中注册的声明(建议但不强制使用)

iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

(2)公共的声明

公共的声明可以添加任何的信息,一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息,因为该部分在客户端可解密.

(3)私有的声明

私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明,一般不建议存放敏感信息,因为base64是对称解密的,意味着该部分信息可以归类为明文信息。

这个指的就是自定义的claim。比如前面那个结构举例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于:JWT规定的claim,JWT的接收方在拿到JWT之后,都知道怎么对这些标准的claim进行验证(还不知道是否能够验证);而private claims不会验证,除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行。

定义一个payload:

{"sub":"test","name":"John","admin":true}

然后将其进行base64加密,得到Jwt的第二部分。

JTdCJTIyc3ViJTIyJTNBJTIydGVzdCUyMiUyQyUyMm5hbWUlMjIlM0ElMjJKb2huJTIyJTJDJTIyYWRtaW4lMjIlM0F0cnVlJTdE

签证(signature)

JWT是一个签证信息,由三部分组成:
secret是密钥,自己定义的

header (base64后的)
payload (base64后的)
secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串,然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密,然后就构成了jwt的第三部分。(header的只是一个信息告诉别人用了什么算法,实际上这个可以不写的,java里工具他会自动去生成header里的信息)

TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

JTdCJTIydHlwJTIyJTNBJTIySldUJTIyJTJDJTIyYWxnJTIyJTNBJTIySFMyNTYlMjIlN0Q=.JTdCJTIyc3ViJTIyJTNBJTIydGVzdCUyMiUyQyUyMm5hbWUlMjIlM0ElMjJKb2huJTIyJTJDJTIyYWRtaW4lMjIlM0F0cnVlJTdE.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

注意:secret是保存在服务器端的,jwt的签发生成也是在服务器端的,secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证,所以,它就是你服务端的私钥,在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

JJWT版

JWT(Java版)的github地址:https://github.com/jwtk/jjwt
下面是jjwt的java工具类的使用:
Maven引入依赖:

 <dependency>
     <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
     <artifactId>jjwt-apiartifactId>
     <version>0.10.7version>
 dependency>
 <dependency>
     <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
     <artifactId>jjwt-implartifactId>
     <version>0.10.7version>
     <scope>runtimescope>
 dependency>

 <dependency>
     <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
     <artifactId>jjwt-jacksonartifactId>
     <version>0.10.7version>
     <scope>runtimescope>
 dependency>
  <dependency>
     <groupId>org.apache.commonsgroupId>
     <artifactId>commons-lang3artifactId>
     <version>3.9version>
 dependency>
package com.sise.JWT;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import io.jsonwebtoken.*;
import io.jsonwebtoken.security.Keys;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import javax.crypto.SecretKey;

/**
 * @author:Tlimited
 * 
 */
public class JwtUtil {

    private static final long EXPIRE = 60 * 1000; //过期时间

    public static final SecretKey key = Keys.secretKeyFor(SignatureAlgorithm.HS256);//密钥,动态生成的密钥

    /**
     * 生成token
     *
     * @param claims 要传送消息map
     * @return
     */
    public static String generate(Map<String,Object> claims) {
        Date nowDate = new Date();
        //过期时间,设定为一分钟
        Date expireDate = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE);
        //头部信息,可有可无
        Map<String, Object> header = new HashMap<>(2);
        header.put("typ", "jwt");

        //更强的密钥,JDK11起才能用
      //  KeyPair keyPair = Keys.keyPairFor(SignatureAlgorithm.RS256);
      //  PrivateKey key1 =  keyPair.getPrivate();  // 私钥
        //PublicKey key2 =  keyPair.getPublic();  //公钥

        return Jwts.builder().setHeader(header)
               // .setSubject("weimi")//主题
               // .setIssuer("weimi") //发送方
                .setClaims(claims)  //自定义claims
                .setIssuedAt(nowDate)//当前时间
                .setExpiration(expireDate) //过期时间
                .signWith(key)//签名算法和key
                .compact();
    }

    /**
     * 生成token
     * @param header  传入头部信息map
     * @param claims  要传送消息map
     * @return
     */
    public static String generate( Map<String, Object> header,Map<String,Object> claims) {
        Date nowDate = new Date();
        //过期时间,设定为一分钟
        Date expireDate = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE);

        return Jwts.builder().setHeader(header)
             // .setSubject("weimi")//主题
          //    .setIssuer("weimi") //发送方
                .setClaims(claims)  //自定义claims
                .setIssuedAt(nowDate)//当前时间
                .setExpiration(expireDate) //过期时间
                .signWith(key)//签名算法和key
                .compact();
    }

    /**
     * 校验是不是jwt签名
     * @param token
     * @return
     */
    public static boolean isSigned(String token){
        return  Jwts.parser()
                .setSigningKey(key)
                .isSigned(token);
    }

    /**
     * 校验签名是否正确
     * @param token
     * @return
     */
    public static boolean verify(String token){
        try {
            Jwts.parser()
                    .setSigningKey(key)
                    .parseClaimsJws(token);
            return true;
        }catch (JwtException  e){
            System.out.println(e.getMessage());
            return false;
        }
    }

    /**
     * 获取payload 部分内容(即要传的信息)
     * 使用方法:如获取userId:getClaim(token).get("userId");
     * @param token
     * @return
     */
    public static Claims getClaim(String token) {
        Claims claims = null;
        try {
            claims = Jwts.parser()
                    .setSigningKey(key)
                    .parseClaimsJws(token)
                    .getBody();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return claims;
    }

    /**
     * 获取头部信息map
     * 使用方法 : getHeader(token).get("alg");
     * @param token
     * @return
     */
    public static JwsHeader getHeader(String token) {
        JwsHeader header = null;
        try {
             header = Jwts.parser()
                    .setSigningKey(key)
                    .parseClaimsJws(token)
                    .getHeader();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return header;
    }

    /**
     * 获取jwt发布时间
     */
    public static Date getIssuedAt(String token) {
        return getClaim(token).getIssuedAt();
    }

    /**
     * 获取jwt失效时间
     */
    public static Date getExpiration(String token) {
        return getClaim(token).getExpiration();
    }

    /**
     * 验证token是否失效
     *
     * @param token
     * @return true:过期   false:没过期
     */
    public static boolean isExpired(String token) {
        try {
            final Date expiration = getExpiration(token);
            return expiration.before(new Date());
        } catch (ExpiredJwtException expiredJwtException) {
            return true;
        }
    }

    /**
     * 直接Base64解密获取header内容
     * @param token
     * @return
     */
    public static String getHeaderByBase64(String token){
        String header = null;
        if (isSigned(token)){
            try {
                byte[] header_byte = Base64.getDecoder().decode(token.split("\\.")[0]);
                header = new String(header_byte);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
        return header;
    }

    /**
     * 直接Base64解密获取payload内容
     * @param token
     * @return
     */
    public static String getPayloadByBase64(String token){
        String payload = null;
        if (isSigned(token)) {
            try {
                byte[] payload_byte = Base64.getDecoder().decode(token.split("\\.")[1]);
                payload = new String(payload_byte);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
        return payload;
    }

    public static void main(String[] args) {
      //用户自定义信息claims
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("userId","test122");
       String token =  generate(map);
        System.out.println(token);

        System.out.println("claim:" + getClaim(token).get("userId"));
        System.out.println("header:" + getHeader(token));
    //    System.out.println(getIssuedAt(token));
        Claims claims=getClaim(token);

      //  System.out.println(getHeaderByBase64(token));
        System.out.println(getPayloadByBase64(token));

        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy‐MM‐dd hh:mm:ss");
        System.out.println("签发时间:"+sdf.format(claims.getIssuedAt()));
        System.out.println("过期时间:"+sdf.format(claims.getExpiration()));
        System.out.println("当前时间:"+sdf.format(new Date()) );

    }
}

auth0的java-jwt

官方地址:https://github.com/auth0/java-jwt
maven引入:

 <dependency>
      <groupId>com.auth0groupId>
      <artifactId>java-jwtartifactId>
      <version>3.9.0version>
  dependency>
    <dependency>
     <groupId>org.apache.commonsgroupId>
     <artifactId>commons-lang3artifactId>
     <version>3.9version>
 dependency>

使用:

package com.sise;
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTCreator;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.TokenExpiredException;
import com.auth0.jwt.interfaces.Claim;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 *@author:Tlimited
 */
public class Auth0JwtUtils {
    //过期时间 15分钟
    private static final long EXPIRE_TIME = 15* 60 * 1000;
    //私钥
    private static final String TOKEN_SECRET = "privateKey";

    /**
     * 生成签名,15分钟过期
     * 根据内部改造,支持6中类型,Integer,Long,Boolean,Double,String,Date
     * @param map
     * @return
     */
    public static String sign(Map<String,Object> map) {
        try {
            // 设置过期时间
            Date date = new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME);
            // 私钥和加密算法
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
            // 设置头部信息
            Map<String, Object> header = new HashMap<>(2);
            header.put("typ", "jwt");
            // 返回token字符串
           JWTCreator.Builder builder =  JWT.create()
                    .withHeader(header)
                    .withIssuedAt(new Date()) //发证时间
                    .withExpiresAt(date);  //过期时间
                 //   .sign(algorithm);  //密钥
             // map.entrySet().forEach(entry -> builder.withClaim( entry.getKey(),entry.getValue()));
              map.entrySet().forEach(entry -> {
                  if (entry.getValue() instanceof Integer) {
                      builder.withClaim( entry.getKey(),(Integer)entry.getValue());
                  } else if (entry.getValue() instanceof Long) {
                      builder.withClaim( entry.getKey(),(Long)entry.getValue());
                  } else if (entry.getValue() instanceof Boolean) {

                      builder.withClaim( entry.getKey(),(Boolean) entry.getValue());
                  } else if (entry.getValue() instanceof String) {
                      builder.withClaim( entry.getKey(),String.valueOf(entry.getValue()));
                  } else if (entry.getValue() instanceof Double) {
                      builder.withClaim( entry.getKey(),(Double)entry.getValue());
                  } else if (entry.getValue() instanceof Date) {
                          builder.withClaim( entry.getKey(),(Date)entry.getValue());
                  }
              });
            return builder.sign(algorithm);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }


    /**
     * 检验token是否正确
     * @param **token**
     * @return
     */
    public static boolean verify(String token){
        try {
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).build();
            verifier.verify(token);

            return true;
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }

    /**
     *获取用户自定义Claim集合
     * @param token
     * @return
     */
    public static Map<String, Claim> getClaims(String token){
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
        JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).build();
        Map<String, Claim> jwt = verifier.verify(token).getClaims();
        return jwt;
    }

    /**
     * 获取过期时间
     * @param token
     * @return
     */
    public static Date getExpiresAt(String token){
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
         return  JWT.require(algorithm).build().verify(token).getExpiresAt();
    }

    /**
     * 获取jwt发布时间
     */
    public static Date getIssuedAt(String token){
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(TOKEN_SECRET);
        return  JWT.require(algorithm).build().verify(token).getIssuedAt();
    }

    /**
     * 验证token是否失效
     *
     * @param token
     * @return true:过期   false:没过期
     */
    public static boolean isExpired(String token) {
        try {
            final Date expiration = getExpiresAt(token);
            return expiration.before(new Date());
        }catch (TokenExpiredException e) {
           // e.printStackTrace();
            return true;
        }

    }

    /**
     * 直接Base64解密获取header内容
     * @param token
     * @return
     */
    public static String getHeaderByBase64(String token){
        if (StringUtils.isEmpty(token)){
            return null;
        }else {
            byte[] header_byte = Base64.getDecoder().decode(token.split("\\.")[0]);
            String header = new String(header_byte);
            return header;
        }

    }

    /**
     * 直接Base64解密获取payload内容
     * @param token
     * @return
     */
    public static String getPayloadByBase64(String token){

        if (StringUtils.isEmpty(token)){
            return null;
        }else {
            byte[] payload_byte = Base64.getDecoder().decode(token.split("\\.")[1]);
            String payload = new String(payload_byte);
            return payload;
        }

    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("userId","123456");
        map.put("rose","admin");
        map.put("integer",1111);
        map.put("double",112.222);
        map.put("Long",112L);
        map.put("bool",true);
        map.put("date",new Date());
        String token = sign(map); //生成token
        System.out.println(verify(token));//验证token是否正确
        String dd = getClaims(token).get("userId").asString(); //使用方法
        System.out.println(dd);
        System.out.println("获取签发token时间:" +getIssuedAt(token));
        System.out.println("获取过期时间:"+getExpiresAt(token));
       // Thread.sleep(1000*40);
        System.out.println("检查是否已过期:"+isExpired(token));
        System.out.println("获取头"+getHeaderByBase64(token));
        System.out.println("获取负荷"+getPayloadByBase64(token));
    }

}


补充:

JWT算法对比测试 :https://www.cnblogs.com/langshiquan/p/10701198.html

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