【JavaWeb】登录校验-会话技术（二）JWT令牌

JWT令牌

介绍

JWT全称：JSON Web Token （官网：https://jwt.io/）

定义了一种简洁的、自包含的格式，用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在，这些信息是可靠的。

简洁：是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。
自包含：指的是jwt令牌，看似是一个随机的字符串，但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。如：可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。
简单来讲，jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装，这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了。

JWT的组成：（JWT令牌由三个部分组成，三个部分之间使用英文的点来分割）

第一部分：Header(头），记录令牌类型、签名算法等。例如：{“alg”:“HS256”,“type”:“JWT”}
第二部分：Payload(有效载荷），携带一些自定义信息、默认信息等。例如：{“id”:“1”,“username”:“Tom”}
第三部分：Signature(签名），防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。

签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改，而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在，所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了，整个令牌在校验的时候都会失败，所以它是非常安全可靠的。

JWT是如何将原始的JSON格式数据，转变为字符串的呢？
其实在生成JWT令牌时，会对JSON格式的数据进行一次编码：进行base64编码
Base64：是一种基于64个可打印的字符来表示二进制数据的编码方式。既然能编码，那也就意味着也能解码。所使用的64个字符分别是A到Z、a到z、 0- 9，一个加号，一个斜杠，加起来就是64个字符。任何数据经过base64编码之后，最终就会通过这64个字符来表示。当然还有一个符号，那就是等号。等号它是一个补位的符号
需要注意的是Base64是编码方式，而不是加密方式。

JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证：

在浏览器发起请求来执行登录操作，此时会访问登录的接口，如果登录成功之后，我们需要生成一个jwt令牌，将生成的 jwt令牌返回给前端。
前端拿到jwt令牌之后，会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。
服务端统一拦截请求之后，先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来，如果没有带过来，直接拒绝访问，如果带过来了，还要校验一下令牌是否是有效。如果有效，就直接放行进行请求的处理。

在JWT登录认证的场景中我们发现，整个流程当中涉及到两步操作：

在登录成功之后，要生成令牌。
每一次请求当中，要接收令牌并对令牌进行校验。

生成和校验

首先，我们先来实现JWT令牌的生成。要想使用JWT令牌，需要先引入JWT的依赖：

<!-- JWT依赖-->
<dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>0.9.1</version>
</dependency>

在引入完JWT来赖后，就可以调用工具包中提供的API来完成JWT令牌的生成和校验。
工具类：Jwts

生成JWT

生成JWT代码实现：

// 生成JWT@Testpublic void genJwt(){Map<String,Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id",1);claims.put("username","Tom");String jwt = Jwts.builder()	//构建一个jwt令牌.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "itheima") //指定数字签名算法与密钥.setClaims(claims) //设置自定义内容(载荷).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 24*3600*1000)) //有效期.compact(); //生成令牌,拿到一个字符串类型的返回值System.out.println(jwt);}

在官网中可查看支持的加密算法：

在官网中可对令牌进行解析。

第一部分解析出来，看到 JSON 格式的原始数据，所使用的签名算法为 HS256。
第二个部分是我们自定义的数据，之前我们自定义的数据就是id，还有一个exp代表的是我们所设置的过期时间。
由于前两个部分是base64编码，所以是可以直接解码出来。但最后一个部分并不是base64编码，是经过签名算法计算出来的，所以最后一个部分是不会解析的。

解析JWT

解析JWT代码实现：

@Testpublic void parseJwt(){Claims claims = Jwts.parser()//构建一个解析器.setSigningKey("itheima")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥）.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNzIwMTQ2NjE0LCJ1c2VybmFtZSI6IlRvbSJ9.8A2vd5n8yHonDpmoFdI8zC75FVrzsdH90vIiooJO6_8") //解析令牌字符串.getBody(); //解析令牌，得到载荷（claims）System.out.println(claims);}

篡改令牌中的任何一个字符，在对令牌进行解析时都会报错，所以JWT令牌是非常安全可靠的。

在使用JWT令牌时需要注意：

JWT校验时使用的签名秘钥，必须和生成JWT令牌时使用的秘钥是配套的。
如果JWT令牌解析校验时报错，则说明 JWT令牌被篡改或失效了，令牌非法。

登录下发令牌

实现思路：

生成令牌
- 在登录成功之后来生成一个JWT令牌，并且把这个令牌直接返回给前端。
校验令牌
- 拦截前端请求，从请求中获取到令牌，对令牌进行解析校验。

实现步骤：

引入JWT工具类。
登录完成后，调用工具类生成JWT令牌并返回。

JWT工具类

public class JwtUtils {private static String signKey = "itheima";//签名密钥private static Long expire = 43200000L; //有效时间/*** 生成JWT令牌* @param claims JWT第二部分负载 payload 中存储的内容* @return*/public static String generateJwt(Map<String, Object> claims){String jwt = Jwts.builder().addClaims(claims)//自定义信息（有效载荷）.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey)//签名算法（头部）.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire))//过期时间.compact();return jwt;}/*** 解析JWT令牌* @param jwt JWT令牌* @return JWT第二部分负载 payload 中存储的内容*/public static Claims parseJWT(String jwt){Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(signKey)//指定签名密钥.parseClaimsJws(jwt)//指定令牌Token.getBody();return claims;}
}

登录成功，生成JWT令牌并返回

@RestController
@Slf4j
public class LoginController {//依赖业务层对象@Autowiredprivate EmpService empService;@PostMapping("/login")public Result login(@RequestBody Emp emp) {//调用业务层：登录功能Emp loginEmp = empService.login(emp);//判断：登录用户是否存在if(loginEmp !=null ){//自定义信息Map<String , Object> claims = new HashMap<>();claims.put("id", loginEmp.getId());claims.put("username",loginEmp.getUsername());claims.put("name",loginEmp.getName());//使用JWT工具类，生成身份令牌String token = JwtUtils.generateJwt(claims);return Result.success(token);}return Result.error("用户名或密码错误");}
}