JWT(JSON Web Token)的原理的构造及使用

JWT是什么

JWT是json web token缩写。它将用户信息加密到token里,服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性,只要正确即通过验证。基于token的身份验证可以替代传统的cookie+session身份验证方法。

JWT由三个部分组成:header.payload.signature

JWT使用流程

初次登录:用户初次登录,输入用户名密码

密码验证:服务器从数据库取出用户名和密码进行验证

生成JWT:服务器端验证通过,根据从数据库返回的信息,以及预设规则,生成JWT

返还JWT:服务器的HTTP RESPONSE中将JWT返还

带JWT的请求:以后客户端发起请求,HTTP REQUEST

HEADER中的Authorizatio字段都要有值,为JWT

服务器验证JWT

/**

* PHP实现jwt

*/

class Jwt {

  //头部

  private static $header=array(

    'alg'=>'HS256', //生成signature的算法

    'typ'=>'JWT'  //类型

  );

  //使用HMAC生成信息摘要时所使用的密钥

  private static $key='123456';

  /**

  * 获取jwt token

  * @param array $payload jwt载荷  格式如下非必须

  * [

  * 'iss'=>'jwt_admin', //该JWT的签发者

  * 'iat'=>time(), //签发时间

  * 'exp'=>time()+7200, //过期时间

  * 'nbf'=>time()+60, //该时间之前不接收处理该Token

  * 'sub'=>'www.admin.com', //面向的用户

  * 'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) //该Token唯一标识

  * ]

  * @return bool|string

  */

  public static function getToken(array $payload)

  {

    if(is_array($payload))

    {

      $base64header=self::base64UrlEncode(json_encode(self::$header,JSON_UNESCAPED_UNICODE));

      $base64payload=self::base64UrlEncode(json_encode($payload,JSON_UNESCAPED_UNICODE));

      $token=$base64header.'.'.$base64payload.'.'.self::signature($base64header.'.'.$base64payload,self::$key,self::$header['alg']);

      return $token;

    }else{

      return false;

    }

  }

  /**

  * 验证token是否有效,默认验证exp,nbf,iat时间

  * @param string $Token 需要验证的token

  * @return bool|string

  */

  public static function verifyToken(string $Token)

  {

    $tokens = explode('.', $Token);

    if (count($tokens) != 3)

      return false;

    list($base64header, $base64payload, $sign) = $tokens;

    //获取jwt算法

    $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

    if (empty($base64decodeheader['alg']))

      return false;

    //签名验证

    if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, self::$key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)

      return false;

    $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

    //签发时间大于当前服务器时间验证失败

    if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())

      return false;

    //过期时间小宇当前服务器时间验证失败

    if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())

      return false;

    //该nbf时间之前不接收处理该Token

    if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())

      return false;

    return $payload;

  }

  /**

  * base64UrlEncode  https://jwt.io/ 中base64UrlEncode编码实现

  * @param string $input 需要编码的字符串

  * @return string

  */

  private static function base64UrlEncode(string $input)

  {

    return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));

  }

  /**

  * base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode解码实现

  * @param string $input 需要解码的字符串

  * @return bool|string

  */

  private static function base64UrlDecode(string $input)

  {

    $remainder = strlen($input) % 4;

    if ($remainder) {

      $addlen = 4 - $remainder;

      $input .= str_repeat('=', $addlen);

    }

    return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));

  }

  /**

  * HMACSHA256签名  https://jwt.io/ 中HMACSHA256签名实现

  * @param string $input 为base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)

  * @param string $key

  * @param string $alg  算法方式

  * @return mixed

  */

  private static function signature(string $input, string $key, string $alg = 'HS256')

  {

    $alg_config=array(

      'HS256'=>'sha256'

    );

    return self::base64UrlEncode(hash_hmac($alg_config[$alg], $input, $key,true));

  }

}

  //测试和官网是否匹配begin

  $payload=array('sub'=>'1234567890','name'=>'John Doe','iat'=>1516239022);

  $jwt=new Jwt;

  $token=$jwt->getToken($payload);

  echo "

";

  echo $token;

  //对token进行验证签名

  $getPayload=$jwt->verifyToken($token);

  echo "

";

  var_dump($getPayload);

  echo "

";

  //测试和官网是否匹配end

  //自己使用测试begin

  $payload_test=array('iss'=>'admin','iat'=>time(),'exp'=>time()+7200,'nbf'=>time(),'sub'=>'www.admin.com','jti'=>md5(uniqid('JWT').time()));;

  $token_test=Jwt::getToken($payload_test);

  echo "

";

  echo $token_test;

  //对token进行验证签名

  $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);

  echo "

";

  var_dump($getPayload_test);

  echo "

";

  //自己使用时候end

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