node.js express JWT token生成与校验

目录

JWT

header（标头）

payload（有效负载）

signature（签名）

访问令牌（token）

express jwt生成、验证

生成jwt

验证jwt

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JWT

JWT 是轻量级的数据交换格式，相对于传统的 Session 机制，JWT 不需要在服务器端存储会话信息，而是将所有必要的信息包含在令牌本身中。

生成验证流程

用户账号密码注册或登录，服务端用HMACSHA256根据secret和base64Url编码后的header和payload进行加密生成signature，然后将base64Url编码后的header和payload以及signature通过“.”相连接，最终形式xxxx.yyyy.zzzz(token)，之后用户每次请求资源的时候将访问令牌token放在请求头中，服务端在验证其是否有效之后，返回相对应的资源信息。

header（标头）

生成token的头信息，通常由两部分组成，包含令牌类型alg和所使用的签名算法typ

{
    "alg"："HS256"，
    "typ"："JWT"
}

payload（有效负载）

通常包括生成jwt的非隐私信息，用户的唯一标识符id，发行时间iat，到期时间exp

{
  "id": "655c78ccd9107661e41abd9f",
  "iat": 1702260106,
  "exp": 1710036106
}

signature（签名）

HMAC-SHA256(Hash Message Authentication Code-Secure Hash Algorithm 256 bit)是一种加密算法，是SHA-256散列函数与一个密钥结合的身份验证方法。HMAC的安全性基于散列函数（SHA-256），而且可以通过密钥的添加来增加信任度。此算法经常用于网络领域中，例如 HTTPS、SSL、SSH 等加密通讯领域。

生成signature：
HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload), secret
)

访问令牌（token）

base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload) + '.' + signature

举例：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6IjY1NWM3OGNjZDkxMDc2NjFlNDFhYmQ5ZiIsImlhdCI6MTcwMjI2MDEwNiwiZXhwIjoxNzEwMDM2MTA2fQ.ca-J91WaThntP3IhMBQNps9MVqts8oi_f62KcV2r4D8

express jwt生成、验证

1、安装jsonwebtoken依赖，npm install jsonwebtoken --save

2、在代码controller层引入依赖，在登录、注册的时候生成token

//环境变量，通过安装dotenv依赖，在express入口文件中加载,
这么做的目的是不让密钥等敏感信息硬编码在代码中


JWT_SECRET=this-is-my-secret-password
JWT_EXPIRES_IN=90d

生成jwt

// authController.js 用户的登录、注册、密码修改、token生成、权限校验、凭证认证等
const jwt = require('jsonwebtoken');

const signToken = id => {
  return jwt.sign({ id }, process.env.JWT_SECRET, {
    expiresIn: process.env.JWT_EXPIRES_IN
  });
};

验证jwt

promisify(jwt.verify)(token, process.env.JWT_SECRET);

const { promisify } = require('util'); 

// protect中间件, 用于验证用户
exports.protect = catchAsync(async (req, res, next) => {
  let token;
  if (
    req.headers.authorization &&
    req.headers.authorization.startsWith('Bearer')
  ) {
    token = req.headers.authorization.split(' ')[1];
  }

  if (!token) {
    return next(
      new AppError('您还还没有登录或注册', 401)
    );
  }

  // 2) 验证 token
  const decoded = await promisify(jwt.verify)(token, process.env.JWT_SECRET);
  
  // 验证jwt是否有效，decode信息是payload，其中包含用户生成jwt的id、iat、exp
  // 通过这个唯一id可以查询用户信息，如果promisify是rejected则进行错误处理逻辑
});