初识单点登录及JWT实现

单点登录

多系统，单一位置登录，实现多系统同时登录的一种技术

（三方登录：某系统使用其他系统的用户，实现本系统登录的方式。如微信登录、支付宝登录）

单点登录一般是用于互相授信的系统，实现单一位置登录，全系统有效

 

一、Session跨域

　　所谓 Session 跨域就是摒弃了系统提供的 Session ，而使用自定义的类似 Session 的机制来保存客户端数据的一种解决方案。

　　如：通过设置 cookie 的 domain 来实现 cookie 的跨域传递。在 cookie 中传递一个自定义的 session_id。这个 session_id 是客户端的唯一标记，将这个标记作为key，将客户需要保存的数据作为value，在服务端进行保存（数据库保存或nosql保存）。这种机制就是 Session 的跨域解决。

　　什么为跨域：客户端请求的时候，请求的服务器，不是同一个IP、端口、域名、主机名的时候，都称为跨域。

　　什么是域：在应用模型中，一个完整的、有独立访问路径的功能集合成为一个域。

　　　　　　　如：百度称为一个应用或系统，其下有若干个域，如搜索引擎（www.baidu.com），百度贴吧（tie.baidu.com），百度知道（zhidao.baidu.com）等。

　　　　　　　有时也称为多级域名。域的划分：以IP、端口、域名、主机名为标准，实现划分。

 

二、Spring Session 共享

　　spring-session 技术是 spring 提供的用于处理集群会话共享的解决方案。spring-session技术是将用户 session 数据保存到第三方容器中，如数据库。

　　Spring-session 技术是解决同域名下的多服务器集群 session 共享问题的，不能解决跨域 Session 共享问题

 

三、Nginx Session 共享

　　nginx中的 ip_hash 技术能够将某个 ip 的请求定向到同一台后端，这样一来这个ip下的某个客户端和某个后端就能建立起稳固的session，ip_hash是在upstream配置中定义的

 

四、Token身份认证

　　使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录，大概流程如下：

　　1）客户端使用用户名、密码请求登录

　　2）服务端收到请求、去验证用户名与密码

　　3）验证成功后，服务端会签发y一个 token ，再把这个 token 发送给客户端

　　4）客户端收到 token 以后可以把它存储起来，比如放在 cookie 里或者 Local Storage里

　　5）客户端每次向服务器请求资源的时候需要带着服务器签发的 token

　　6）服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据

　　使用token的优势：

　　无状态、可扩展：

　　　　在客户端存储的 token 是无状态的，并且能够被扩展，基于这种无状态和不存储session信息，负载均衡器能够将用户信息从一个服务传到其他服务器上。

　　安全性：

　　　　请求中发送token而不再发送cookie能够防止CSRF（跨域请求伪造）。即使在客户端使用cookie存储token。cookie也仅仅是一个存储机制而不是用于认证。

　　不将信息存储在session中，让我们少了对session的操作。

 

五、JSON Web Token（JWT）机制

　　JWT是一种紧凑且自包含的，用于在多方传递 json 对象的技术。传递的数据可以使用数字签名增加其安全性。可以使用HMAC加密算法或RSA公钥/私钥加密方式。

　　紧凑：数据小，可以通过URL、POST参数，请求头发送，且数据小代表传输速度快。

　　自包含：使用 payload 数据块j记录用户必要且不隐私的数据，可以有效的减少数据库访问次数，提高代码性能

　　JWT一般用于处理用户身份校验或数据信息交换

　　JWT的数据结构

　　　　JWT的数据结构：A.B.C　　以.（点）来划分

　　　　A-header　　头信息

　　　　B-payload　　（有效荷载？）

　　　　C-Signature　　签名

　　header：

　　数据结构：{"alg":"加密算法名称","typ":"JWT"}

　　alg可以有 HMAC 或 SHA256 或 RSA 等

　　payload：主要分为三部分：已注册信息、公开数据、私有数据

　　singature：

　　　　签名信息，这是一个由开发者提供的信息。是服务器验证的传递的数据是否有效安全的标准。　　

　　执行流程

　　

 

 简单实现

1）造数据 JWTUsers模拟数据库用户名密码

package cn.zytao.taosir;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** 用于模拟用户数据的，开发中应访问数据库验证用户* @author TAOSIR**/
public class JWTUsers {private static final Map<String,String> USERS =new HashMap<>(11);static {for(int i=0;i<10;i++) {USERS.put("admin"+i, "pwd"+i);}}//验证是否可以登录public static boolean isLogin(String username,String pwd) {if(null == username || username.trim().length()==0)return false;String obj=USERS.get(username);if(null ==obj||!obj.equals(pwd))return false;return true;}
}

2）JWTSubject

package cn.zytao.taosir;
/*** 作为Subject数据使用，也就是payload中保存的public claims* 其中不应包含任何敏感数据* 开发中建议使用实体类型，或BO，DTO数据对象* @author TAOSIR**/
public class JWTSubject {private String username;public JWTSubject() {super();}public JWTSubject(String username) {super();this.username = username;}public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username=username;}
}

3）JWT结果对象

package cn.zytao.taosir;
/*** 作为Subject数据使用，也就是payload中保存的public claims* 其中不应包含任何敏感数据* 开发中建议使用实体类型，或BO，DTO数据对象* @author TAOSIR**/
public class JWTSubject {private String username;public JWTSubject() {super();}public JWTSubject(String username) {super();this.username = username;}public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username=username;}
}

4）响应对象

package cn.zytao.taosir;public class JWTResponseData {private Integer code;//返回码private Object data;//业务数据private String msg;//返回描述private String token;//身份标识public Integer getCode() {return code;}public void setCode(Integer code) {this.code = code;}public Object getData() {return data;}public void setData(Object data) {this.data = data;}public String getMsg() {return msg;}public void setMsg(String msg) {this.msg = msg;}public String getToken() {return token;}public void setToken(String token) {this.token = token;}
}

5）JWT控制类

package cn.zytao.taosir;
/*** JWT工具类* @author TAOSIR**/import java.util.Date;import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import io.jsonwebtoken.SignatureException;public class JWTUtils {private static final String JWT_SECERT = "test_jwt_secert";//服务器的key，密钥private static final ObjectMapper MAPPER = new ObjectMapper();//用户java对象和json字符串转换public static final int JWT_ERRCODE_EXPIRE = 1005;//Token过期public static final int JWT_ERRCODE_FAIL = 1006;//验证不通过public static SecretKey generalKey() {try {byte[] encodedKey=JWT_SECERT.getBytes("UTF-8");SecretKey key=new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");return key;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;}}/*** 签发JWT，即创建token的方法* @param id    jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token，从而回避重放攻击* @param iss    jwt签发者* @param subject    jwt所面向的用户,payload中记录的public，claims，当前环境中就是用户的登录名* @param ttlMills    有效期，单位毫秒* @return*/public static String createJWT(String id,String iss,String subject,long ttlMillis) {//加密算法SignatureAlgorithm signatureAlgorithm=SignatureAlgorithm.HS256;long nowMillis = System.currentTimeMillis();Date now=new Date(nowMillis);SecretKey secretKey=generalKey();//创建JWT的构造器用于生成tokenJwtBuilder builder=Jwts.builder().setId(id).setIssuer(iss).setSubject(subject).setIssuedAt(now).signWith(signatureAlgorithm, secretKey);if(ttlMillis >= 0) {long expMillis =nowMillis+ttlMillis;Date exDate = new Date(expMillis);builder.setExpiration(exDate);}return builder.compact();}/*** 验证JWT* @param jwtStr* @return*/public static JWTResult validateJWT(String jwtStr) {JWTResult checkResult=new JWTResult();Claims claims=null;try {claims=parseJWT(jwtStr);checkResult.setSuccess(true);checkResult.setClaims(claims);} catch (ExpiredJwtException e) {checkResult.setSuccess(false);checkResult.setErrCode(JWT_ERRCODE_EXPIRE);} catch (SignatureException e) {checkResult.setSuccess(true);checkResult.setErrCode(JWT_ERRCODE_FAIL);}return checkResult;}/*** 解析JWT字符串* @param jwt    就是token* @return*/public static Claims parseJWT(String jwt) {SecretKey secretKey=generalKey();//getBody获取值就是token中记录的payload数据，就是其中保存的claimsreturn Jwts.parser().setSigningKey(secretKey).parseClaimsJws(jwt).getBody();}/*** 生成subject信息* @param subObj* @return*/public static String generalSubject(Object subObj) {try {return MAPPER.writeValueAsString(subObj);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;}}
}

6）写个简单的controller实践

package cn.zytao.taosir.controller;import java.util.UUID;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import cn.zytao.taosir.JWTResponseData;
import cn.zytao.taosir.JWTResult;
import cn.zytao.taosir.JWTSubject;
import cn.zytao.taosir.JWTUsers;
import cn.zytao.taosir.JWTUtils;@RestController
public class JWTController {@RequestMapping("testAll")public Object testAll(HttpServletRequest request) {String token=request.getHeader("Authorization");JWTResult result=JWTUtils.validateJWT(token);JWTResponseData responseData=new JWTResponseData();if(result.isSuccess()) {responseData.setCode(200);responseData.setData(result.getClaims().getSubject());String newToken=JWTUtils.createJWT(result.getClaims().getId(), result.getClaims().getIssuer(), result.getClaims().getSubject(), 1*60*1000);responseData.setToken(newToken);return responseData;}else {responseData.setCode(500);responseData.setMsg("用户未登录");return responseData;}}@RequestMapping("login")public Object login(String username,String password) {JWTResponseData responseData=null;//认证用户信息if(JWTUsers.isLogin(username, password)) {JWTSubject subject=new JWTSubject(username);String jwtToken = JWTUtils.createJWT(UUID.randomUUID().toString(),"sxt-test-jwt", JWTUtils.generalSubject(subject), 1*60*1000);responseData=new JWTResponseData();responseData.setCode(200);responseData.setData(null);responseData.setMsg("登录成功");responseData.setToken(jwtToken);}else {responseData=new JWTResponseData();responseData.setCode(500);responseData.setData(null);responseData.setMsg("登录失败");responseData.setToken(null);}return responseData;}
}

7）Postman查看情况