Django REST framework JWT
一、JWT简介
二、JWT 组成
header
signature
三.使用
手动生成jwt
前端保存jwt
一、JWT简介
JWT(Json Web Token) 是一个开放标准(RFC 7519)，它定义了一种用于简洁，自包含的用于通信双方之间以 JSON 对象的形式安全传递信息的方法。JWT 可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公钥密钥对进行签名。它具备两个特点：
简洁(Compact)
可以通过URL, POST 参数或者在 HTTP header 发送，因为数据量小，传输速度快
自包含(Self-contained)
负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库
二、JWT 组成
JWT就一段字符串，由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:
第一部分我们称它为头部(header),第二部分我们称其为载荷(payload, 类似于飞机上承载的物品)，第三部分是签证(signature).
header
jwt的头部承载两部分信息：
声明类型，这里是jwt
声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256
完整的头部就像下面这样的JSON：
{
'typ': 'JWT',
'alg': 'HS256'
}
然后将头部进行base64.b64encode()加密(该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
python中base64加密解密
import base64
str1 = 'admin'
str2 = str1.encode()
b1 = base64.b64encode(str2) #数据越多，加密后的字符串越长
b2 = base64.b64decode(b1) #admin
各个语言中都有base64加密解密的功能，所以我们jwt为了安全，需要配合第三段加密
payload
载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息可以存放下面三个部分信息。
标准中注册的声明
公共的声明
私有的声明
标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：
iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: 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。
以上是JWT 规定的7个官方字段，供选用
公共的声明 ： 公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.
私有的声明 ： 私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。
定义一个payload，json格式的数据:
{
"sub": "1234567890",
"exp": "3422335555", #时间戳形式
"name": "John Doe",
"admin": true
}
然后将其进行base64.b64encode() 加密，得到JWT的第二部分。
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9
signature
JWT的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：
header (base64后的)
payload (base64后的)
secret密钥
这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。
// javascript
var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);
var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret'); //xxxx // TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。
jwt的优点：
1. 实现分布式的单点登陆非常方便
2. 数据实际保存在客户端，所以我们可以分担都武器的存储压力
3. JWT不仅可用于认证，还可用于信息交换。善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数，jwt的构成非常简单，字节占用很小，所以它是非常便于传输的。
jwt的缺点：
1. 数据保存在了客户端，我们服务端只认jwt，不识别客户端。
2. jwt可以设置过期时间，但是因为数据保存在了客户端，所以对于过期时间不好调整。#secret_key轻易不要改，一改所有客户端都要重新登录
认证流程图：
首先，前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口。这一过程一般是一个HTTP POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议)，从而避免敏感信息被嗅探。
后端核对用户名和密码成功后，将用户的id等其他信息作为JWT Payload(负载)，将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名，形成一个JWT。形成的JWT就是一个形同lll.zzz.xxx的字符串。
后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端。前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage上，退出登录时前端删除保存的JWT即可。
前端在每次请求时将JWT放入HTTP Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题)
5.后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性。例如，检查签名是否正确；检查Token是否过期；检查Token的接收方是否是自己(可选)。
三.使用
1.安装：
pip install djangorestframework-jwt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
2.配置
配置https://github.com/jpadilla/django-rest-framework-jwt
在settings文件中：
REST_FRAMEWORK = {
'DEFAULT_AUTHENTICATION_CLASSES': (
'rest_framework_jwt.authentication.JSONWebTokenAuthentication',
'rest_framework.authentication.SessionAuthentication',
'rest_framework.authentication.BasicAuthentication',
),
}
import datetime
JWT_AUTH = {
'JWT_EXPIRATION_DELTA': datetime.timedelta(days=1),
}
JWT_EXPIRATION_DELTA 指明token的有效期
手动生成jwt
Django REST framework JWT 扩展的说明文档中提供了手动签发JWT的方法
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
payload = jwt_payload_handler(user)
token = jwt_encode_handler(payload)
在子应用路由urls.py中
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
urlpatterns = [
path(r'login/', obtain_jwt_token),
]
在主路由中，引入当前子应用的路由文件
urlpatterns = [
...
path('user/', include("users.urls")),
# include 的值必须是 模块名.urls 格式,字符串中间只能出现一个圆点
]
前端保存jwt
我们可以将JWT保存在cookie中，也可以保存在浏览器的本地存储里，我们保存在浏览器本地存储中
浏览器的本地存储提供了sessionStorage 和 localStorage 两种，从属于window对象：
sessionStorage 浏览器关闭即失效
localStorage 长期有效
使用方法
sessionStorage.变量名 = 变量值 // 保存数据
sessionStorage.setItem("变量名","变量值") // 保存数据
sessionStorage.变量名 // 读取数据
sessionStorage.getItem("变量名") // 读取数据
sessionStorage.removeItem("变量名") // 清除单个数据
sessionStorage.clear() // 清除所有sessionStorage保存的数据
localStorage.变量名 = 变量值 // 保存数据
localStorage.setItem("变量名","变量值") // 保存数据
localStorage.变量名 // 读取数据
localStorage.getItem("变量名") // 读取数据
localStorage.removeItem("变量名") // 清除单个数据
localStorage.clear() // 清除所有sessionStorage保存的数据
