2019.8.14

Internet服务无法与用户身份验证分开。一般过程如下。


1.用户向服务器发送用户名和密码。


2.验证服务器后,相关数据(如用户角色,登录时间等)将保存在当前会话中。


3.服务器向用户返回session_id,session信息都会写入到用户的Cookie。


4.用户的每个后续请求都将通过在Cookie中取出session_id传给服务器。


5.服务器收到session_id并对比之前保存的数据,确认用户的身份。




这种模式最大的问题是,没有分布式架构,无法支持横向扩展。如果使用一个服务器,该模式完全没有问题。但是,如果它是服务器群集或面向服务的跨域体系结构的话,则需要一个统一的session数据库库来保存会话数据实现共享,这样负载均衡下的每个服务器才可以正确的验证用户身份。


例如虫虫举一个实际中常见的单点登陆的需求:站点A和站点B提供同一公司的相关服务。现在要求用户只需要登录其中一个网站,然后它就会自动登录到另一个网站。怎么做?


一种解决方案是听过持久化session数据,写入数据库或文件持久层等。收到请求后,验证服务从持久层请求数据。该解决方案的优点在于架构清晰,而缺点是架构修改比较费劲,整个服务的验证逻辑层都需要重写,工作量相对较大。而且由于依赖于持久层的数据库或者问题系统,会有单点风险,如果持久层失败,整个认证体系都会挂掉。




本文虫虫给大家介绍另外一种灵活的解决方案,通过客户端保存数据,而服务器根本不保存会话数据,每个请求都被发送回服务器。 JWT是这种解决方案的代表。




2. JWT的原则


JWT的原则是在服务器身份验证之后,将生成一个JSON对象并将其发送回用户,如下所示。


{


"UserName": "Chongchong",


"Role": "Admin",


"Expire": "2018-08-08 20:15:56"


}


之后,当用户与服务器通信时,客户在请求中发回JSON对象。服务器仅依赖于这个JSON对象来标识用户。为了防止用户篡改数据,服务器将在生成对象时添加签名(有关详细信息,请参阅下文)。


服务器不保存任何会话数据,即服务器变为无状态,使其更容易扩展。


3. JWT的数据结构


典型的,一个JWT看起来如下图。




改对象为一个很长的字符串,字符之间通过"."分隔符分为三个子串。注意JWT对象为一个长字串,各字串之间也没有换行符,此处为了演示需要,我们特意分行并用不同颜色表示了。每一个子串表示了一个功能块,总共有以下三个部分:


JWT的三个部分如下。JWT头、有效载荷和签名




我们将在下面介绍这三个部分

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