php 实现JWT

在 PHP 中，JSON Web Token (JWT) 是一种开放标准 (RFC 7519) 用于在各方之间作为 JSON 对象安全地传输信息。JWT 通常用于身份验证系统，如 OAuth2 或基于令牌的身份验证。

以下是一个基本的 PHP 实现 JWT 生成和验证的代码示例。

JWT 的组成部分

JWT 包含三个部分：

1. Header（头部）：说明算法和令牌类型。
2. Payload（有效载荷）：包含声明（如用户数据、过期时间等）。
3. Signature（签名）：用于验证令牌是否被篡改。

JWT 格式如下：
header.payload.signature

基本步骤

1. 编码：使用 Base64 编码 Header 和 Payload。
2. 签名：使用 Header 中定义的算法对编码后的 Header 和 Payload 进行签名。
3. 验证：解析 JWT 时，通过检查签名是否有效来验证令牌。

代码实现

 self::$algo, 'typ' => 'JWT']);
        $base64Header = self::base64UrlEncode($header);

        // 2. 生成payload
        $base64Payload = self::base64UrlEncode(json_encode($payload));

        // 3. 生成signature
        $signature = hash_hmac('sha256', "$base64Header.$base64Payload", self::$secretKey, true);
        $base64Signature = self::base64UrlEncode($signature);

        // 4. 组合JWT
        $jwt = "$base64Header.$base64Payload.$base64Signature";

        return $jwt;
    }

    /**
     * 验证JWT
     * 
     * @param string $token JWT令牌
     * @return array|bool 如果验证成功返回payload，否则返回false
     */
    public static function verifyJWT($token)
    {
        // 1. 拆分JWT
        $parts = explode('.', $token);
        if (count($parts) !== 3) {
            return false;
        }

        list($base64Header, $base64Payload, $base64Signature) = $parts;

        // 2. 解码Header和Payload
        $header = json_decode(self::base64UrlDecode($base64Header), true);
        $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64Payload), true);
        $signature = self::base64UrlDecode($base64Signature);

        // 3. 验证签名
        $expectedSignature = hash_hmac('sha256', "$base64Header.$base64Payload", self::$secretKey, true);
        if (!hash_equals($signature, $expectedSignature)) {
            return false;
        }

        // 4. 验证过期时间
        if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time()) {
            return false;
        }

        return $payload;
    }

    /**
     * Base64URL编码
     * 
     * @param string $data
     * @return string
     */
    private static function base64UrlEncode($data)
    {
        return rtrim(strtr(base64_encode($data), '+/', '-_'), '=');
    }

    /**
     * Base64URL解码
     * 
     * @param string $data
     * @return string
     */
    private static function base64UrlDecode($data)
    {
        return base64_decode(strtr($data, '-_', '+/'));
    }
}

说明：

1. 生成 JWT：

   • 使用  generateJWT($payload)  方法生成 JWT。
   •  header  包含签名算法信息（这里使用 HS256），payload 包含用户信息或其他声明。
   • 用 hash_hmac('sha256') 方法签名生成的 JWT。

2. 验证 JWT：

   • 使用 verifyJWT($token) 方法验证 JWT。
   • 验证签名是否正确，以及 payload 中是否设置了过期时间（可选）。

3. Base64 编码/解码：

   • 使用 base64UrlEncode() 和 base64UrlDecode() 实现 URL 安全的 Base64 编码。

测试代码

// 测试JWT生成
$payload = [
    'user_id' => 123,
    'username' => 'john_doe',
    'exp' => time() + 3600  // 过期时间1小时
];

$jwt = JWT::generateJWT($payload);
echo "Generated JWT: " . $jwt . PHP_EOL;

// 测试JWT验证
$decodedPayload = JWT::verifyJWT($jwt);
if ($decodedPayload) {
    echo "JWT is valid! Payload: " . print_r($decodedPayload, true) . PHP_EOL;
} else {
    echo "Invalid JWT!" . PHP_EOL;
}

JWT 生成结果示例

Generated JWT: eyJhbGciOiAiSFMyNTYiLCAidHlwIjogIkpXVCJ9.eyJ1c2VyX2lkIjogMTIzLCAidXNlcm5hbWUiOiAiam9obl9kb2UiLCAiZXhwIjogMTYxNjg1MjIwMn0.J0wLkhlUkTftKzVzR7Y9pVwSBU-WESCTwks2FyUwDUU
JWT is valid! Payload: Array
(
    [user_id] => 123
    [username] => john_doe
    [exp] => 1616852202
)

说明：

• 过期时间 exp：你可以在 payload 中加入 exp，它代表 JWT 过期的时间戳，通常用来限制令牌的有效期。
• 签名算法：这里使用的是 HS256（HMAC-SHA256），你可以根据需求换成其他的对称或非对称签名算法。

应用场景

1. 用户认证：基于 JWT 的用户登录、身份验证机制。
2. API 授权：通过 JWT 传递身份验证信息，允许或拒绝 API 请求。
3. 微服务间通信：在分布式系统中，JWT 可以用于服务之间的身份验证和授权。