在说这三者之前 让我们简单来了解一下 HTTP协议:
HTTP协议(超文本传输协议HyperText Transfer Protocol),它是基于TCP协议的应用层传输协议,简单来说就是客户端和服务端进行数据传输的一种规则。
注意:客户端与服务器的角色不是固定的,一端充当客户端,也可能在某次请求中充当服务器。这取决与请求的发起端。HTTP协议属于应用层,建立在传输层协议TCP之上。客户端通过与服务器建立TCP连接,之后发送HTTP请求与接收HTTP响应都是通过访问Socket接口来调用TCP协议实现。
重点来了:
HTTP 是一种无状态 (stateless) 协议, HTTP协议本身不会对发送过的请求和相应的通信状态进行持久化处理。这样做的目的是为了保持HTTP协议的简单性,从而能够快速处理大量的事务, 提高效率。
好啦 让我们进入正文:
HTTP 协议是一种无状态协议,即每次服务端接收到客户端的请求时,都是一个全新的请求,服务器并不知道客户端的历史请求记录;Session 和 Cookie 的主要目的就是为了弥补 HTTP 的无状态特性。
Cookie 是浏览器访问服务器后,服务器传给浏览器的一段数据。
浏览器需要保存这段数据,不得轻易删除。
此后每次浏览器访问该服务器,都必须带上这段数据。
HTTP 协议中的 Cookie 包括 Web Cookie 和浏览器 Cookie,它是服务器发送到 Web 浏览器的一小块数据。服务器发送到浏览器的 Cookie,浏览器会进行存储,并与下一个请求一起发送到服务器。通常,它用于判断两个请求是否来自于同一个浏览器,例如用户保持登录状态。
HTTP Cookie 机制是 HTTP 协议无状态的一种补充和改良
Cookie 主要用于下面三个目的:
Cookie 曾经用于一般的客户端存储。虽然这是合法的,因为它们是在客户端上存储数据的唯一方法,但如今建议使用现代存储 API。Cookie 随每个请求一起发送,因此它们可能会降低性能(尤其是对于移动数据连接而言)。
当接收到客户端发出的 HTTP 请求时,服务器可以发送带有响应的 Set-Cookie 标头,Cookie 通常由浏览器存储,然后将 Cookie 与 HTTP 标头一同向服务器发出请求。
Set-Cookie HTTP 响应标头将 cookie 从服务器发送到用户代理。
然后 客户端存储 Cookie
随着对服务器的每个新请求,浏览器将使用 Cookie 头将所有以前存储的 Cookie 发送回服务器。
大家可以自行F12查看结果
有两种类型的 Cookies,一种是 Session Cookies,一种是 Persistent Cookies,如果 Cookie 不包含到期的日期,则将其视为会话 Cookie。会话 Cookie 存储在内存中,永远不会写入磁盘,当浏览器关闭时,此后 Cookie 将永久丢失。如果 Cookie 包含有效期 ,则将其视为持久性 Cookie。在到期指定的日期,Cookie 将从磁盘中删除。
会话 Cookie 有个特征,客户端关闭时 Cookie 会删除,因为它没有指定Expires或 Max-Age 指令。
但是,Web 浏览器可能会使用会话还原,这会使大多数会话 Cookie 保持永久状态,就像从未关闭过浏览器一样。
永久性 Cookie 不会在客户端关闭时过期,而是在**特定日期(Expires)或特定时间长度(Max-Age)**外过期。
例如:
Set-Cookie: id=a3fWa; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT;
安全的 Cookie 需要经过 HTTPS 协议通过加密的方式发送到服务器。即使是安全的,也不应该将敏感信息存储在cookie 中,因为它们本质上是不安全的,并且此标志不能提供真正的保护。
会话 Cookie 中缺少 HttpOnly 属性会导致攻击者可以通过程序(JS脚本、Applet等)获取到用户的 Cookie
信息,造成用户 Cookie 信息泄露,增加攻击者的跨站脚本攻击威胁。
HttpOnly 是微软对 Cookie 做的扩展,该值指定 Cookie 是否可通过客户端脚本访问。
如果在 Cookie 中没有设置 HttpOnly 属性为 true,可能导致 Cookie 被窃取。窃取的 Cookie
可以包含标识站点用户的敏感信息,如 ASP.NET 会话 ID 或 Forms 身份验证票证,攻击者可以重播窃取的
Cookie,以便伪装成用户或获取敏感信息,进行跨站脚本攻击等。
Domain 和 Path 标识定义了 Cookie 的作用域:即 Cookie 应该发送给哪些 URL。
Domain 标识指定了哪些主机可以接受 Cookie。如果不指定,默认为当前主机(不包含子域名)。如果指定了Domain,则一般包含子域名。
例如,如果设置 Domain=mozilla.org,则 Cookie 也包含在子域名中(如developer.mozilla.org)。
例如,设置 Path=/docs,则以下地址都会匹配:
客户端请求服务端,服务端会为这次请求开辟一块内存空间,这个对象便是 Session 对象,存储结构为 ConcurrentHashMap。Session 弥补了 HTTP 无状态特性,服务器可以利用 Session 存储客户端在同一个会话期间的一些操作记录。
session机制采用的是在服务器端保持 HTTP 状态信息的方案。为了加速session的读取和存储,web服务器中会开辟一块内存用来保存服务器端所有的session,每个session都会有一个唯一标识sessionid,根据客户端传过来的jsessionid(cookie中),找到对应的服务器端的session。为了防止服务器端的session过多导致内存溢出,web服务器默认会给每个session设置一个有效期, (30分钟)若有效期内客户端没有访问过该session,服务器就认为该客户端已离线并删除该session。
服务器第一次接收到请求时,开辟了一块 Session 空间(创建了Session对象),同时生成一个 sessionId ,并通过响应头的 Set-Cookie:JSESSIONID=XXXXXXX 命令,向客户端发送要求设置 Cookie 的响应; 客户端收到响应后,在本机客户端设置了一个 JSESSIONID=XXXXXXX的 Cookie 信息,该 Cookie 的过期时间为浏览器会话结束;
接下来客户端每次向同一个网站发送请求时,请求头都会带上该 Cookie信息(包含 sessionId ), 然后,服务器通过读取请求头中的 Cookie 信息,获取名称为 JSESSIONID 的值,得到此次请求的 sessionId。
Session 机制有个缺点,比如 A 服务器存储了 Session,就是做了负载均衡后,假如一段时间内 A 的访问量激增,会转发到 B 进行访问,但是 B 服务器并没有存储 A 的 Session,会导致 Session 的失效。
Json Web Token 的简称就是 JWT,通常可以称为 Json 令牌。它是RFC 7519 中定义的用于安全的将信息作为 Json 对象进行传输的一种形式。JWT 中存储的信息是经过数字签名的,因此可以被信任和理解。可以使用 HMAC 算法或使用 RSA/ECDSA 的公用/专用密钥对 JWT 进行签名。
JWT 主要由三部分组成,每个部分用 . 进行分割,各个部分分别是
声明类型type,这里是JWT(type=jwt)
加密算法,自定义(rs256/base64/hs256)我们会对头部进行base64加密(可解密),得到第一部分数据
用户身份信息-userid,username(注意,这里因为采用base64加密,可解密,因此不要存放敏感信息)
注册声明:如token的签发时间,过期时间,签发人等
这部分也会采用base64加密,得到第二部分数据
用户身份信息-userid,username(注意,这里因为采用base64加密,可解密,因此不要存放敏感信息)
注册声明:如token的签发时间,过期时间,签发人等
这部分也会采用base64加密,得到第二部分数据
因此,一个非常简单的 JWT 组成会是下面这样
在探讨 JWT 和 Session Cookies 之前,有必要需要先去理解一下它们的相同之处。
它们既可以对用户进行身份验证,也可以用来在用户单击进入不同页面时以及登陆网站或应用程序后进行身份验证。
如果没有这两者,那你可能需要在每个页面切换时都需要进行登录了。因为 HTTP 是一个无状态的协议。这也就意味着当你访问某个网页,然后单击同一站点上的另一个页面时,服务器的内存中将不会记住你之前的操作。
因此,如果你登录并访问了你有权访问的另一个页面,由于 HTTP 不会记录你刚刚登录的信息,因此你将再次登录。
JWT 和 Session Cookies 就是用来处理在不同页面之间切换,保存用户登录信息的机制。
也就是说,这两种技术都是用来保存你的登录状态,能够让你在浏览任意受密码保护的网站。通过在每次产生新的请求时对用户数据进行身份验证来解决此问题。
所以 JWT 和 Session Cookies 的相同之处是什么?那就是它们能够支持你在发送不同请求之间,记录并验证你的登录状态的一种机制。
JWT 具有加密签名,而 Session Cookies 则没有。
JWT 是无状态的,因为声明被存储在客户端,而不是服务端内存中。
身份验证可以在本地进行,而不是在请求必须通过服务器数据库或类似位置中进行。 这意味着可以对用户进行多次身份验证,而无需与站点或应用程序的数据库进行通信,也无需在此过程中消耗大量资源。
Session Cookies 是存储在服务器内存中,这就意味着如果网站或者应用很大的情况下会耗费大量的资源。由于 JWT 是无状态的,在许多情况下,它们可以节省服务器资源。
因此 JWT 要比 Session Cookies 具有更强的可扩展性。
Session Cookies 只能用在单个节点的域或者它的子域中有效。如果它们尝试通过第三个节点访问,就会被禁止。如果你希望自己的网站和其他站点建立安全连接时,这是一个问题。
使用 JWT 可以解决这个问题,使用 JWT 能够通过多个节点进行用户认证,也就是我们常说的跨域认证。
我们上面探讨了 JWT 和 Cookies 的不同点,相信你也会对选型有了更深的认识,大致来说
对于只需要登录用户并访问存储在站点数据库中的一些信息的中小型网站来说,Session Cookies 通常就能满足。
如果你有企业级站点,应用程序或附近的站点,并且需要处理大量的请求,尤其是第三方或很多第三方(包括位于不同域的API),则 JWT 显然更适合。