在Java中使用Jwt的示例代码
JWT 特点
JWT 默认是不加密,但也是可以加密的。生成原始 Token 以后,可以用密钥再加密一次。
JWT 不加密的情况下,不能将秘密数据写入 JWT。
JWT 不仅可以用于认证,也可以用于交换信息。有效使用 JWT,可以降低服务器查询数据库的次数。
JWT 的最大缺点是,由于服务器不保存 session 状态,因此无法在使用过程中废止某个 token,或者更改 token 的权限。也就是说,一旦 JWT 签发了,在到期之前就会始终有效,除非服务器部署额外的逻辑。
JWT 本身包含了认证信息,一旦泄露,任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用,JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限,使用时应该再次对用户进行认证。
1. JWT 的原理
Jwt官网:https://jwt.io/
JWT 的原理是,服务器认证以后,生成一个 JSON 对象,发回给用户,就像下面这样。
{ "name": "John Doe", "角色": "管理员", "到期时间": "2018年7月1日0点0分" }
以后,用户与服务端通信的时候,都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据,服务器在生成这个对象的时候,会加上签名(详见后文)。
服务器就不保存任何 session 数据了,也就是说,服务器变成无状态了,从而比较容易实现扩展。
2. JWT 的数据结构
JWT 大概就像下面这样。
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4
gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.
SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。注意,JWT 内部是没有换行的,这里只是为了便于展示,将它写成了几行。
JWT 的三个组成部分依次如下。
- · Header(头部)
- · Payload(负载)
- · Signature(签名)
# 写成一行,就是下面的样子 Header.Payload.Signature
2.1 Header
Header 部分是一个 JSON 对象,描述 JWT 的元数据,通常是下面的样子。
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
上面代码中,alg属性表示签名的算法(algorithm),默认是 HMAC SHA256(写成 HS256);typ属性表示这个令牌(token)的类型(type),JWT 令牌统一写为JWT。
最后,将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法转成字符串。
2.2 Payload
Payload 部分也是一个 JSON 对象,用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段,供选用。
- iss (issuer):签发人
- exp (expiration time):过期时间
- sub (subject):主题
- aud (audience):受众
- nbf (Not Before):生效时间
- iat (Issued At):签发时间
- jti (JWT ID):编号
除了官方字段,你还可以在这个部分定义私有字段,下面就是一个例子
{ "sub": "1234567890", "name": "John Doe", "admin": true }
JWT 默认是不加密的,任何人都可以读到,所以不要把秘密信息放在这个部分。
这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。
2.3 Signature
Signature 部分是对前两部分的签名,防止数据篡改。
首先,需要指定一个密钥(secret)。这个密钥只有服务器才知道,不能泄露给用户。然后,使用 Header 里面指定的签名算法(默认是 HMAC SHA256),按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)
算出签名以后,把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串,每个部分之间用"点"(.)分隔,就可以返回给用户。
3. 在 Java 中使用
依赖,这里使用的是 jjwt
<!-- Jwt https://mvnrepository.com/artifact/io.jsonwebtoken/jjwt --> <dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt</artifactId> <version>0.9.1</version> </dependency>
使用
class DemoApplicationTests { // 加盐秘钥 private String secret = "jwtSecretValue"; public static void main(String[] args) { // 创建token String token = this.createToken(20); // String token = "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.L1cCfQpCSzPOrxbHVqiMaT8ndRlZd2PuHzYE2TIqUA0"; System.out.println("token --> " + token); // 解析token this.parseToken(token); } // 创建token public String createToken(Integer time) { // 过期时间, 默认10秒过期 time = time == null ? 10 : time; long l = new Date().getTime() + time * 1000; Date expire = new Date(l); // 自定义信息 Map<String, Object> map = new HashMap<>(); map.put("name", "admin"); JwtBuilder claim = Jwts.builder() // 设置签名算法和加盐秘钥 .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, secret) // 设置过期时间 .setExpiration(expire) // 自定义内容接受一个map .setClaims(map) // 唯一id {"id": "9527"} .setId("9527") // JWT的主体 {"sub": "jwtSubject"} .setSubject("jwtSubject") // jwt的签发时间 {"iat": "1618383146"} .setIssuedAt(new Date()); // 自定义内容{"name": "admin"} // .claim("name", "admin"); String token = claim.compact(); // 解析token, jwt是经过Base64编码的 // String[] ts = token.split("\\."); // for (String s : ts) { // System.out.print(s + " --> "); // System.out.println(Base64Codec.BASE64.decodeToString(s)); // } // System.out.println("==============================="); return token; } // 解析token public void parseToken(String token) { System.out.println("====================开始解析JWT===================="); System.out.println("token --> " + token); try { Claims body = Jwts.parser() // 签名秘钥 .setSigningKey(secret) // 要解析的jwt .parseClaimsJws(token) .getBody(); System.out.println("id --> " + body.getId()); System.out.println("sub --> " + body.getSubject()); System.out.println("自定义内容 name --> " + body.get("name")); System.out.println("iat 创建时间 --> " + body.getIssuedAt()); Date expiration = body.getExpiration(); System.out.print("过期时间 --> "); System.out.println(expiration == null ? expiration : expiration.toLocaleString()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); System.out.println("无效Token"); } System.out.println("====================JWT解析结束===================="); } }
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