VUE+SpringBoot+JWT实现token验证，SSO单点登录

 

Session的产生：

在说session是啥之前，我们先来说说为什么会出现session会话，它出现的机理是什么？我们知道，我们用浏览器打开一个网页，用到的是HTTP协议，htpp协议是无状态的，什么是无状态呢？就是说这一次请求和上一次请求是没有任何关系的，互不认识的，没有关联的，这种无状态的好处是快速。

所以就会带来一个问题就是，我希望几个请求的页面要有关联，比如：我在www.a.com/login.html里面登陆了，我在www.a.com/index.html 也希望是登陆状态，但是，这是2个不同的页面，也就是2个不同的HTTP请求，这2个HTTP请求是无状态的，也就是无关联的，所以无法单纯的在index.html中读取到它在login.html中已经登陆了！

那咋搞呢？我不可能这2个页面我都去登陆一遍吧。

（1）用笨方法这2个页面都去查询数据库，如果有登陆状态，就判断是登陆的了。这种查询数据库的方案虽然可行，但是每次都要去查询数据库不是个事，会造成数据库的压力。

（2）所以正是这种诉求，这个时候，一个新的客户端存储数据方式出现了：cookie。cookie是把少量的信息存储在用户自己的电脑上，它在一个域名下是一个全局的，只要设置它的存储路径在域名www.a.com下 ，那么当用户用浏览器访问时，前端js就可以从这个域名的任意页面读取cookie中的信息。所以就很好的解决了我在www.a.com/login.html页面登陆了，我也可以在www.a.com/index.html获取到这个登陆信息了。同时又不用反复去查询数据库。

虽然这种方案很不错，也很快速方便，但是由于cookie 是存在用户端，而且它本身存储的尺寸大小也有限，最关键是用户可以是可见的，并可以随意的修改，很不安全。那如何又要安全，又可以方便的全局读取信息呢？于是，这个时候，一种新的存储会话机制：session 诞生了。

（3）从上面的描述来讲，它就是在一次会话中解决2次HTTP的请求的关联，让它们产生联系，让2两个页面都能读取到找个这个全局的session信息。session信息存在于服务器端，所以也就很好的解决了安全问题。

Springboot+Vue集成JWT实现token验证

（1）Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（(RFC 7519).定义了一种简洁的，自包含的方法用于通信双方之间以JSON对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在，这些信息是可信的，JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。

1. 用户使用账号和面发出post请求；
2. 服务器使用私钥创建一个jwt；
3. 服务器返回这个jwt给浏览器；
4. 浏览器将该jwt串在请求头中像服务器发送请求；
5. 服务器验证该jwt；
6. 返回响应的资源给浏览器。

jwt的主要应用场景

身份认证在这种场景下，一旦用户完成了登陆，在接下来的每个请求中包含JWT，可以用来验证用户身份以及对路由，服务和资源的访问权限进行验证。由于它的开销非常小，可以轻松的在不同域名的系统中传递，所有目前在单点登录（SSO）中比较广泛的使用了该技术。 信息交换在通信的双方之间使用JWT对数据进行编码是一种非常安全的方式，由于它的信息是经过签名的，可以确保发送者发送的信息是没有经过伪造的。

优点

1.简洁(Compact): 可以通过URL，POST参数或者在HTTP header发送，因为数据量小，传输速度也很快
2.自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库
3.因为Token是以JSON加密的形式保存在客户端的，所以JWT是跨语言的，原则上任何web形式都支持。
4.不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。

JWT的结构

JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了JWT字符串。
就像这样:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

JWT包含了三部分：
Header 头部(标题包含了令牌的元数据，并且包含签名和/或加密算法的类型)
Payload 负载 (类似于飞机上承载的物品)
Signature 签名/签证

Header

JWT的头部承载两部分信息：token类型和采用的加密算法。

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

声明类型:这里是jwt
声明加密的算法:通常直接使用 HMAC SHA256

加密算法是单向函数散列算法，常见的有MD5、SHA、HAMC。
MD5(message-digest algorithm 5) （信息-摘要算法）缩写，广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值
SHA (Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，安全性高于MD5
HMAC (Hash Message Authentication Code)，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。常用于接口签名验证

Payload

载荷就是存放有效信息的地方。
有效信息包含三个部分
1.标准中注册的声明
2.公共的声明
3.私有的声明

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

iss: jwt签发者
sub: 面向的用户(jwt所面向的用户)
aud: 接收jwt的一方
exp: 过期时间戳(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。

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.

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。

Signature

jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：
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。
密钥secret是保存在服务端的，服务端会根据这个密钥进行生成token和进行验证，所以需要保护好。

VUE+JWT

在请求拦截器中配置请求头中携带token

// request interceptor
service.interceptors.request.use(
  config => {
    config.url += '?date=' + new Date().getTime()
    // 如果是登录和注册的请求，就不需要加JWT
    if (config.url.indexOf("login") == -1 && config.url.indexOf("register") == -1) {
      const JWT = sessionStorage.getItem("EPDP_session");
      config.headers['token'] = JWT
    }
    return config
  },
  error => {
    // do something with request error
    console.log(error) // for debug
    return Promise.reject(error)
  }
)

Springboot+JWT

（1）引入JWT依赖,由于是基于Java，所以需要的是java-jwt

      com.auth0
      java-jwt
      3.4.0

（2）编写两个注解

用来跳过验证的PassToken

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface PassToken {
    boolean required() default true;
}

需要登录才能进行操作的注解UserLoginToken

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UserLoginToken {
    boolean required() default true;
}

（3）简单定义三个controller

    @PassToken
    @RequestMapping("/register")
    public Map Register(String usrname, String password1, String password2) throws IOException {
        Map map = new HashMap<>();
        String message = "注册成功";
        //密码不一致
        if (!password1.equals(password2)) {
            message = "密码不一致";
            map = new HashMap<>();
            map.put("message", message);
            return map;
        }
        HBaseUsr hBaseUsr = new HBaseUsr();
        Usr usr = hBaseUsr.SelectFromTable(usrname);
        //账户名已存在
        if (usr.getUsrname().equals(usrname)) {
            message = "账户名已存在";
            map = new HashMap<>();
            map.put("message", message);
            return map;
        }
        try {
            //初始化项目信息表others:projects，将用户插入到项目信息表
            projectService.initUsrProject(usrname);
            //建立用户模型历史记录表usr_history:usrname
            modelHistoryService.initUsrHistory(usrname);
            //建立用户模型表usr_model:usrname
            HBaseModel hBaseModel = new HBaseModel(usrname);
            hBaseModel.CreateUsrModelTable();
            //建立用户模型任务表usr_task:usrname
            modelTaskService.initModelTask(usrname);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new MyException("20000","用户信息添加失败，请稍后重试","/usr/register");
        }
        //插入hBaseUsr表
        usr.setUsrname(usrname);
        usr.setPassword(password1);
        hBaseUsr.InsertToTable(usr);

        message = "success";
        map = new HashMap<>();
        map.put("message", message);
        return map;
    }

    @PassToken
    @RequestMapping("/login")
    public ResultBean Login(String usrname, String password) throws Exception {

        String password_desEncrypt = AES_encryption.desEncrypt(new String(password.getBytes(), "UTF-8")).trim();
        Map map = new HashMap<>();
        try {
            HBaseUsr hBaseUsr = new HBaseUsr();
            Usr usr = hBaseUsr.SelectFromTable(usrname);
            //账户名不存在
            if (!usr.getUsrname().equals(usrname)) {
                return ResultBean.failed("账户名不存在");
            }
            //密码不一致
            else if (!usr.getPassword().equals(password_desEncrypt)) {
//            else if (!usr.getPassword().equals(password)) {
                return ResultBean.failed("密码不一致");
            }else {
                //登陆成功
                map = new HashMap<>();
                String token = tokenService.getToken(usr);
                map.put("token", token);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return ResultBean.success(map);
    }

    @UsrLoginToken
    @GetMapping("/showInfo")
    public Map ShowInfo(String usrname) {
        Map map = new HashMap<>();
        try {
            HBaseUsr hBaseUsr = new HBaseUsr();
            Usr usr = hBaseUsr.SelectFromTable(usrname);
            map = new HashMap<>();
            map.put("data", usr);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return map;
    }

（4）配置拦截器去拦截token并获取token

拦截器配置

package springapplication.interceptor;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

/**
 * @author fourier
 * @date 2018-07-08 22:33
 */
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(authenticationInterceptor())
                .addPathPatterns("/**");    // 拦截所有请求，通过判断是否有 @LoginRequired 注解 决定是否需要登录
    }
    @Bean
    public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() {
        return new AuthenticationInterceptor();
    }
}

从请求头中获取token并处理

package springapplication.interceptor;

import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTDecodeException;
import com.auth0.jwt.exceptions.JWTVerificationException;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import springapplication.annotation.PassToken;
import springapplication.annotation.UsrLoginToken;
import springapplication.exception.MyException;
import springapplication.hdfscore.HBaseUsr;
import springapplication.pojo.Usr;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author fourier
 * @date 2018-07-08 20:41
 */
public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) throws Exception {
        String token = httpServletRequest.getHeader("token");// 从 http 请求头中取出 token
        // 如果不是映射到方法直接通过
        if(!(object instanceof HandlerMethod)){
            return true;
        }
        HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)object;
        Method method=handlerMethod.getMethod();
        //检查是否有passtoken注释，有则跳过认证
        if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) {
            PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class);
            if (passToken.required()) {
                return true;
            }
        }
        //检查有没有需要用户权限的注解
        if (method.isAnnotationPresent(UsrLoginToken.class)) {
            UsrLoginToken userLoginToken = method.getAnnotation(UsrLoginToken.class);
            if (userLoginToken.required()) {
                // 执行认证
                if (token == null) {
                    throw new MyException("50000","无token，请重新登录","AuthenticationInterceptor");
                }
                // 获取 token 中的 usrname
                String usrname;
                try {
                    usrname = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
                } catch (JWTDecodeException j) {
                    throw new MyException("50000","token错误，请重新登录","AuthenticationInterceptor");
                }
                HBaseUsr hBaseUsr = new HBaseUsr();
                Usr usr = hBaseUsr.SelectFromTable(usrname);
                if (usr == null) {
                    throw new MyException("50000","用户不存在，请重新登录","AuthenticationInterceptor");
                }
                // 验证 token
                JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(usr.getPassword())).build();
                try {
                    jwtVerifier.verify(token);
                } catch (JWTVerificationException e) {
                    throw new MyException("50000","token错误，请重新登录","AuthenticationInterceptor");
                }
                return true;
            }
        }
        return true;
    }

    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {

    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {

    }
}

测试的话推荐使用Postman