JWT与Token详解

前言：JWT全称“JSON Web Token”，是实现Token的机制。官网：https://jwt.io/

JWT的应用

1. JWT用于登录身份验证。
2. 用户登录成功后，后端通过JWT机制生成一个token，返回给客户端。
3. 客户端后续的每次请求都需要携带token，携带在authorization中。
4. 后端从authorization中拿到token后，通过secretKey进行解密验证身份。

Token的组成原理

JWT生成的Token由三部分组成：header.payload.signature

• header

  • alg：指定signature采用的加密算法，默认是HS256，对称加密（加密和解密的密钥相同）
  • typ：固定值，通常是JWT
  • 通过base64Url算法进行编码

• payload

  • 用户id和name
  • 默认携带iat，令牌签发时间（时间戳）
  • exp设置令牌过期时间
  • 通过base64Url算法进行编码

• signature

  • 设置一个secretKey，通过将前两个结果合并后进行HS256算法
  • signature的组成：HS256(baseUrl64(header)+'.'+baseUrl(payload)+','+secretKey)
  • secreKey一定不能暴露，因为可以颁发token，也可以解密

采用HS256对称加密生成的Token（https://jwt.io/）

JWT对称加密

JWT默认使用的是HS256对称加密，其中secretKey是密钥，意味着公钥和私钥都是同一个，这样安全性不高。

例如在分布式服务中，其他系统服务器虽然可以用secretKey验证token，但是这样不安全，因为采用的是对称加密算法，每个服务器都可以通secretKey颁发token，黑客只要攻破任何一个服务器就可以拿到secretKey。

JWT非对称加密

所以我们需要使用非对称加密，加密和解密的密钥不一致。加密密钥称为“私钥”，解密密钥称为“公钥”。

采用RS256非对称加密生成的Token（https://jwt.io/）

生成私钥和公钥

mac电脑直接使用终端

windows电脑安装git，使用git bash终端。

• 输入openssl
• 输入genrsa -out private.key 2048生成私钥
• 输入rsa -in private.key -pubout -out public.key生成公钥

代码中加密使用的算法需要修改为RS256非对称加密算法（注意：RS256最小密钥大小为2048位）

nodejs中实现JWT（token非对称加密）

const Koa = require('koa')
const KoaRouter = require('@koa/router')
const jwt = require('jsonwebtoken');
const fs = require('fs')

const app = new Koa();
const loginRouter = new KoaRouter({ prefix: '/login' })
const usersRouter = new KoaRouter({ prefix: '/users' })

const privateKey = fs.readFileSync('./keys/private.key')
const publicKey = fs.readFileSync('./keys/public.key')
// login接口
loginRouter.post('/', (ctx, next) => {
  const payload = { id: 1, name: 'zjc' }
  const token = jwt.sign(payload, privateKey, {
    expiresIn: 3000,
    algorithm: 'RS256'
  })
  ctx.body = {
    message: '登录成功',
    code: 200,
    token
  }
})
// users接口
usersRouter.get('/', (ctx, next) => {
  const token = ctx.header.authorization.replace('Bearer ', '')
  console.log(token);
  try {
    // 验证token
    jwt.verify(token, publicKey)
    ctx.body = {
      code: 200,
      data: ['xx', 'yy']
    }
  } catch (error) {
    ctx.body = {
      code: -1001,
      message: 'token无效'
    }
  }

})

app.use(loginRouter.routes())
app.use(usersRouter.routes())
app.listen(8000, () => {
  console.log('服务器启动成功');
})