你真的深知JWT(JSON Web Token)了嗎？
頒發(fā)訪問令牌是授權(quán)服務(wù)的關(guān)鍵所在，OAuth2.0規(guī)并未約束訪問令牌內(nèi)容的生成規(guī)則，只要符合唯一性、不連續(xù)性、不可猜性。
與其是一個(gè)隨機(jī)字符串，不如結(jié)構(gòu)化令牌更有可讀性，用得最多的就是JWT。
什么是JWT？
JWT是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)（RFC 7519），它定義了一種緊湊自包含的方式，作為JSON對象安全傳輸信息，結(jié)構(gòu)化封裝生成token的技術(shù)。
結(jié)構(gòu)化后的token可被賦予豐富含義，這是與無意義的隨機(jī)字符串形式token的最大區(qū)別。
JWT 的結(jié)構(gòu)是怎樣的？
HEADER（頭部）
裝載令牌類型和算法等信息，是JWT的頭部。
- typ 表示第二部分PAYLOAD是JWT類型
- alg 表示使用HS256對稱簽名的算法
PAYLOAD（數(shù)據(jù)體）
JWT的數(shù)據(jù)體，代表了一組數(shù)據(jù)。
- sub
令牌的主體，一般設(shè)為資源擁有者的唯一標(biāo)識
- exp
令牌的過期時(shí)間戳
- iat
令牌頒發(fā)的時(shí)間戳
是JWT規(guī)范性的聲明，PAYLOAD表示的一組數(shù)據(jù)允許我們自定義聲明。
SIGNATURE（簽名）
簽名后的JWT整體結(jié)構(gòu)，是被.分割的三段內(nèi)容：header.payload.signature。JWT令牌直接用肉眼，看起來還是毫無意義，但如果拷貝到 https://jwt.io/ 在線校驗(yàn)，即可看到解碼后的有意義數(shù)據(jù)。
SIGNATURE表示對JWT信息的簽名。
作用
可能你覺得，有了HEADER和PAYLOAD就可讓令牌攜帶信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸了，但在網(wǎng)絡(luò)中傳輸這樣的信息體不安全。必須加密簽名，而SIGNATURE就是對信息的簽名結(jié)果，當(dāng)受保護(hù)資源接收到三方軟件的簽名后需要驗(yàn)證令牌的簽名是否合法。
令牌內(nèi)檢
定義
既然授權(quán)服務(wù)頒發(fā)令牌，受保護(hù)資源服務(wù)就要驗(yàn)證令牌。而受保護(hù)資源調(diào)用授權(quán)服務(wù)提供的檢驗(yàn)令牌的服務(wù)的這種校驗(yàn)令牌方式就叫令牌內(nèi)檢。
特點(diǎn)
有時(shí)授權(quán)服務(wù)依賴DB，然后受保護(hù)資源服務(wù)也依賴該DB，即“共享DB”。微服務(wù)架構(gòu)下，不同系統(tǒng)間依靠服務(wù)而非DB通信，比如授權(quán)服務(wù)給受保護(hù)資源服務(wù)提供一個(gè)RPC服務(wù)：
JWT令牌本身包含了之前所要依賴DB或依賴RPC服務(wù)才能拿到的信息，比如某用戶為某軟件進(jìn)行授權(quán)等信息。
JWT令牌怎么用？
- 有JWT令牌后的通信方式
授權(quán)服務(wù)發(fā)個(gè)令牌，受保護(hù)資源服務(wù)接這令牌，然后開始解析令牌所含信息，無需再去查詢DB或RPC調(diào)用。即實(shí)現(xiàn)了令牌內(nèi)檢。
為什么令牌要編碼且簽名？
授權(quán)服務(wù)頒發(fā)JWT后給到xx軟件，xx拿著令牌請求受保護(hù)資源服務(wù)，即我在公眾號里的文章。顯然令牌要在公網(wǎng)傳輸。
所以傳輸過程令牌還要做到：
- 編碼，以防亂碼
- 簽名及加密，以防數(shù)據(jù)信息泄露。
JJWT是開源較方便的JWT工具，開箱即用。封裝Base64URL編碼和對稱HMAC、非對稱RSA的一系列簽名算法。
使用JJWT可方便生成一個(gè)經(jīng)過簽名的JWT令牌，以及解析一個(gè)JWT令牌。
- String sharedTokenSecret="hellooauthhellooauthhellooauthhellooauth";//密鑰
- Key key = new SecretKeySpec(sharedTokenSecret.getBytes(),
- SignatureAlgorithm.HS256.getJcaName());
- //生成JWT令牌
- String jwts=
- Jwts.builder().setHeaderParams(headerMap).setClaims(payloadMap).signWith(key,SignatureAlgorithm.HS256).compact()
- //解析JWT令牌
- Jws<Claims> claimsJws =Jwts.parserBuilder().setSigningKey(key).build().parseClaimsJws(jwts);
- JwsHeader header = claimsJws.getHeader();
- Claims body = claimsJws.getBody();
JWT令牌的優(yōu)勢？
計(jì)算代替存儲
時(shí)間換空間思想。這種計(jì)算并結(jié)構(gòu)化封裝，減少了“共享DB” 因遠(yuǎn)程調(diào)用而帶來的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能損耗，所以可能節(jié)省時(shí)間。
加密
因JWT令牌內(nèi)部已包含重要信息，所以傳輸過程都必須被要求密文傳輸，被強(qiáng)制要求加密也保障了傳輸安全性。
增強(qiáng)系統(tǒng)可用性和可伸縮性
JWT令牌，通過“自編碼”方式包含身份驗(yàn)證需信息，不再需要服務(wù)端額外存儲，所以每次的請求都是無狀態(tài)會話。符合盡可能遵循無狀態(tài)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，即增強(qiáng)了系統(tǒng)可用性和伸縮性。
JWT令牌的缺陷
無法在使用過程中修改令牌狀態(tài)。
比如我在使用xx時(shí)，可能因?yàn)槟氂性蛐薷牧嗽诠娞柶脚_的密碼或突然取消了給xx的授權(quán)。這時(shí)，令牌狀態(tài)就該有變更，將原來對應(yīng)令牌置無效。
但使用JWT時(shí)，每次頒發(fā)的令牌都不會存在服務(wù)端，無法改變令牌狀態(tài)。這表示JWT令牌在有效期內(nèi)暢通無阻。
那么可以把JWT令牌存儲在一個(gè)分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫比如Redis中嗎？
NO！這違背JWT意義 - 將信息結(jié)構(gòu)化存入令牌本身。通常有兩種方案：
- 將每次生成JWT令牌時(shí)的秘鑰粒度縮小到用戶級別，即一個(gè)用戶一個(gè)秘鑰
如此，當(dāng)用戶取消授權(quán)或修改密碼，可讓該密鑰一起修改。這種方案一般還需配套單獨(dú)密鑰管理服務(wù)
- 在不提供用戶主動取消授權(quán)的環(huán)境里面，若只考慮修改密碼場景，即可把用戶密碼作為JWT的密鑰。這也是用戶粒度。這樣用戶修改密碼也就相當(dāng)于修改了密鑰。
令牌的生命周期
令牌都有有效期，只是JWT可把有效期的信息存在本身結(jié)構(gòu)。
OAuth 2.0的令牌生命周期，通常有三種情況：
1.令牌自然過期
該過程不排除主動銷毀令牌的可能，比如令牌被泄露，授權(quán)服務(wù)可讓令牌失效。
2.訪問令牌失效后可使用刷新令牌請求新令牌，提高用戶使用三方軟件的體驗(yàn)。
3.讓三方軟件比如xx，主動發(fā)起令牌失效請求，然后授權(quán)服務(wù)收到請求后讓令牌立即失效。
何時(shí)需要該機(jī)制?
比如用戶和三方軟件間存在一種訂購關(guān)系：我購買了xx軟件，那么到期或退訂時(shí)且我授權(quán)的token還未到期情況下，就需這樣一種令牌撤回協(xié)議，支持xx主動發(fā)起令牌失效請求。作為開放平臺，也建議有責(zé)任的三方軟件遵守這樣的一種令牌撤回協(xié)議。
總結(jié)
OAuth 2.0 的核心是授權(quán)服務(wù)，沒有令牌就沒有OAuth，令牌表示授權(quán)后的結(jié)果。令牌在OAuth 2.0系統(tǒng)中對于第三方軟件都是不透明的。需要關(guān)心令牌的，是授權(quán)服務(wù)和受保護(hù)資源服務(wù)。
- JWT 默認(rèn)是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密鑰再加密一次
- JWT 不加密的情況下，不能將秘密數(shù)據(jù)寫入 JWT
- JWT 不僅可以用于認(rèn)證，也可以用于交換信息。有效使用 JWT，可以降低服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)庫的次數(shù)
- JWT 的最大缺點(diǎn)是，由于服務(wù)器不保存 session 狀態(tài)，因此無法在使用過程中廢止某個(gè) token，或者更改 token 的權(quán)限。也就是說，一旦 JWT 簽發(fā)了，在到期之前就會始終有效，除非服務(wù)器部署額外的邏輯
- JWT 本身包含了認(rèn)證信息，一旦泄露，任何人都可以獲得該令牌的所有權(quán)限。為了減少盜用，JWT 的有效期應(yīng)該設(shè)置得比較短。對于一些比較重要的權(quán)限，使用時(shí)應(yīng)該再次對用戶進(jìn)行認(rèn)證
- 為了減少盜用，JWT 不應(yīng)該使用 HTTP 協(xié)議明碼傳輸，要使用 HTTPS 協(xié)議傳輸
參考
JSON Web Token 入門教程
在OAuth 2.0中，如何使用JWT結(jié)構(gòu)化令牌？
https://tools.ietf.org/html/rfc6749#section-4.4
