分布式构架中用户登陆的验证方式
之前在i西科的项目里看到了这样一段代码
注释里说的很清楚，就是用来验证用户登陆的。他这里用了登陆凭证的方式来验证登陆，而我之前写的项目里都是直接在服务器上保存session，于是我去查了一下这两种方式的区别，这里大致介绍一下。
先来看使用session验证的代码：
请求体：
/**
* 用户登陆请求体
*
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
public class UserLogin {
private Long id;
private String password;
getters and setters...
}DAO层：
/**
*
* 查找登陆用户账号密码是否匹配
*
* @param userLogin
* 用户登陆请求体
* @return true or false
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
@Override
public boolean findByIdAndPassword(UserLogin userLogin) {
UsersRecord record = dsl.selectFrom(USERS)
.where(USERS.ID.eq(userLogin.getId()).and(USERS.PASSWORD.eq(userLogin.getPassword()))).fetchOne();
if (record != null) {
return true;
}
return false;
}service层：
/**
*
* 验证用户登陆
*
* @param userLogin
* 用户登陆请求体
* @return true or false
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
@Override
public boolean verifyLogin(UserLogin userLogin) {
return usersMapper.findByIdAndPassword(userLogin);
}controller：
/**
* 用户登陆验证
*
* @param userLogin
* 用户登录请求体
* @return SESSION
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
@PostMapping("/loginVerify")
@ResponseStatus(HttpStatus.OK)
public String loginVerify(@RequestBody UserLogin userLogin, HttpSession session) {
boolean verify = userPersonService.verifyLogin(userLogin);
if (verify) {
session.setAttribute(WebSecurityConfig.SESSION_KEY, userLogin.getId());
return "index";
}
return "redirect:/login";
}
/**
* 用户登出移除session
*
* @param userLogin
* 用户登录请求体
* @return SESSION
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
@GetMapping("/logout")
public String logout(HttpSession session) {
session.removeAttribute(WebSecurityConfig.SESSION_KEY);
return "redirect:/login";
}拦截器：
/**
*
* web拦截器类
*
*
* @author xuLiang
* @since 0.0.1
*/
@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
/**
* 登录session key
*/
public final static String SESSION_KEY = "id";
@Bean
public SecurityInterceptor getSecurityInterceptor() {
return new SecurityInterceptor();
}
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
InterceptorRegistration addInterceptor = registry.addInterceptor(getSecurityInterceptor());
// 排除配置
addInterceptor.excludePathPatterns("/error");
addInterceptor.excludePathPatterns("/login**");
// 拦截配置
addInterceptor.addPathPatterns("/");
addInterceptor.addPathPatterns("/index");
}
private class SecurityInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
throws Exception {
HttpSession session = request.getSession();
if (session.getAttribute(SESSION_KEY) != null)
return true;
// 跳转登录
String url = "/login";
response.sendRedirect(url);
return false;
}
}
}session的工作方式很简单，就是用户登陆成功后服务器上便会保存用户的唯一session ，当用户登出或者关闭浏览器后，该session便会被清除。但是这种方式的弊端也很明显：假设有这样一个场景，系统的数据量达到千万级，需要几台服务器部署，当一个用户在其中一台服务器登录后，用session保存其登录信息，其他服务器怎么知道该用户登录了？当然解决办法有，可以用spring-session。如果该系统同时为移动端服务呢？移动端通过url向后台要数据，如果用session，通过sessionId识别用户，万一sessionId被截获了，别人可以利用sessionId向后台要数据，就有安全隐患了。服务端不需要存储任何用户的信息，用户的验证应该放在客户端，jwt就是这种方式。
这里重点说一下springboot整合jwt。
1、什么是JWT？
JWT(Json Web Token)，是一种工具，格式为XXXX.XXXX.XXXX的字符串，JWT以一种安全的方式在用户和服务器之间传递存放在JWT中的不敏感信息。
2、为什么要用JWT？
设想这样一个场景，在我们登录一个网站之后，再把网页或者浏览器关闭，下一次打开网页的时候可能显示的还是登录的状态，不需要再次进行登录操作，通过JWT就可以实现这样一个用户认证的功能。当然使用Session可以实现这个功能，但是使用Session的同时也会增加服务器的存储压力，而JWT是将存储的压力分布到各个客户端机器上，从而减轻服务器的压力。
3、JWT长什么样？
JWT由3个子字符串组成，分别为Header，Payload以及Signature，结合JWT的格式即：Header.Payload.Signature。（Claim是描述Json的信息的一个Json，将Claim转码之后生成Payload）。
Header是由以下这个格式的Json通过Base64编码（编码不是加密，是可以通过反编码的方式获取到这个原来的Json，所以JWT中存放的一般是不敏感的信息）生成的字符串，Header中存放的内容是说明编码对象是一个JWT以及使用“SHA-256”的算法进行加密（加密用于生成Signature）
{
"typ":"JWT",
"alg":"HS256"
} Claim是一个Json，Claim中存放的内容是JWT自身的标准属性，所有的标准属性都是可选的，可以自行添加，比如：JWT的签发者、JWT的接收者、JWT的持续时间等；同时Claim中也可以存放一些自定义的属性，这个自定义的属性就是在用户认证中用于标明用户身份的一个属性，比如用户存放在数据库中的id，为了安全起见，一般不会将用户名及密码这类敏感的信息存放在Claim中。将Claim通过Base64转码之后生成的一串字符串称作Payload。
{
"iss":"Issuer —— 用于说明该JWT是由谁签发的",
"sub":"Subject —— 用于说明该JWT面向的对象",
"aud":"Audience —— 用于说明该JWT发送给的用户",
"exp":"Expiration Time —— 数字类型，说明该JWT过期的时间",
"nbf":"Not Before —— 数字类型，说明在该时间之前JWT不能被接受与处理",
"iat":"Issued At —— 数字类型，说明该JWT何时被签发",
"jti":"JWT ID —— 说明标明JWT的唯一ID",
"user-definde1":"自定义属性举例",
"user-definde2":"自定义属性举例"
}
Signature是由Header和Payload组合而成，将Header和Claim这两个Json分别使用Base64方式进行编码，生成字符串Header和Payload，然后将Header和Payload以Header.Payload的格式组合在一起形成一个字符串，然后使用上面定义好的加密算法和一个密匙（这个密匙存放在服务器上，用于进行验证）对这个字符串进行加密，形成一个新的字符串，这个字符串就是Signature。
4、JWT实现认证的原理
服务器在生成一个JWT之后会将这个JWT会以Authorization : Bearer JWT 键值对的形式存放在cookies里面发送到客户端机器，在客户端再次访问收到JWT保护的资源URL链接的时候，服务器会获取到cookies中存放的JWT信息，首先将Header进行反编码获取到加密的算法，在通过存放在服务器上的密匙对Header.Payload 这个字符串进行加密，比对JWT中的Signature和实际加密出来的结果是否一致，如果一致那么说明该JWT是合法有效的，认证成功，否则认证失败。
springboot使用：
引入依赖：
io.jsonwebtoken
jjwt
0.7.0
jwt配置类：
/**
* 配置jwt，对指定链接下的所有资源访问进行JWT的验证，类似session的拦截器
*
* @author xuLiang
* since 0.0.1
*
**/
@Configuration
public class JwtCfg {
@Bean
public FilterRegistrationBean jwtFilter() {
final FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();
registrationBean.setFilter(new JwtFilter());
registrationBean.addUrlPatterns("/index");//指定需要验证的URL
return registrationBean;
}
}
JwtFilter 类：
这个类声明了一个JWT过滤器类，从Http请求中提取JWT的信息，并使用了”jwt_key”这个密匙对JWT进行验证，代码来自官方文档，此类没有特殊需求可以直接使用默认的配置，此处Token类型是Bearer Token，也有OAuth Token，Basic Token等等。。在filter中验证token时，过期和非法的token都会抛出异常，可以自定义bean继承自BasicErrorController来进行统一的异常处理（返回给前端固定的Json内容，实际使用时和Js交互还会遇到跨域问题，要给response加上相关的请求头）。
public class JwtFilter extends GenericFilterBean{
//Jwtconfig中配置的filter 用于Jwt token的验证工作 配置时可以指定对应的路径
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
final HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
final HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
String authHeader = request.getHeader("Authorization");
//规避探测性质的 OPTIONS请求
String optionsString = "OPTIONS";
String bearerString = "Bearer ";
if (optionsString.equals(request.getMethod())){
response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
}else {
//验证token
if (StringUtils.isEmpty(authHeader) || !authHeader.startsWith(bearerString)){
throw new ServletException(new TokenException(-1, "Missing or invalid Authorization header"));
}else {
String token = authHeader.substring(bearerString.length());
try {
//使用jwt paser来验证签名
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("jwt_key").parseClaimsJws(token).getBody();
request.setAttribute("claims", claims);
}catch (ExpiredJwtException e){
throw new ServletException(new TokenException(-2, "token expired"));
}catch (SignatureException e){
throw new ServletException(new TokenException(-3, "token invalid"));
}catch (Exception e){
throw new ServletException(new TokenException(-4, "error"));
}
}
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
}
}
}controller代码稍作修改：
@PostMapping("/loginVerify")
@ResponseStatus(HttpStatus.OK)
public String loginVerify(@RequestBody UserLogin userLogin) {
boolean verify = userPersonService.verifyLogin(userLogin);
if (verify) {
String jwtToken =Jwts.builder().setSubject(userLogin.getid()).claim(userLogin.getId())
.setIssuedAt(new Date()).signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "jwt_key").compact();
return jwtToken;//给用户返回一个凭证Token
}
return "redirect:/login";
}至此jwt就算配置好了，在用户成功登陆后就可以看到返回的Token了。
顺便说说之前在使用python爬虫的时候遇到过一些网站一直对请求报500，明明用户名和密码都是对的还出现这种情况，在接触了jwt之后，立马把爬虫的请求头里加上
'Authorization':'Bearer '+token，发现部分网站可以成功访问了，当然请求头还要取决于Token类型，如果是报403估计就是网站设置了反爬虫。。