用Jwt保护你的restful api

什么是JWT

JWT是“JSON Web Token”的英文缩写,是一种开放的工业标准方法(RFC 7519),用于在网络应用环境中安全地传递声明信息。虽然JWT的名称中包含一个单词“JSON”,但是JWT本身并不是JSON格式的(组成JWT的各个部分是JSON格式的)。实际上,JWT由三段信息构成,将这三段信息文本用.链接一起就构成了JWT字符串:

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwiaXNzIjoiaXNzMCIsIm5hbWUiOiJ6aGFuZ3NhbiIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.eNKsQ89xab7Za5P9uywqPvAiYZIHK1dwS0h8rRW9sVM

第一部分为头部(Header),第二部分为载荷(Payload),第三部分为签名(Signature)。

三个部分各自的含义和表示可以从网上找到。。。

JWT使用场景

JWT主要解决的是在网络中安全地传递用户信息,因此可应用在如下场景:

1.在REST接口中保存用户信息,实现API接口的访问授权。

用户登录之后将信息(如:user_id)编码到JWT字符串中传递给客户端,这样服务端就不用再保存登录用户信息了,便于服务端分布式扩容。另外,还可以直接使用JWT的公共声明实现访问控制(如通过exp声明实现访问失效,jti声明实现一次性token等等)。

2.分布式站点的单点登录(SSO)。

实现原理是将JWT字符串作为响应Cookie的一部分返回给浏览器客户端,这样JWT就可以在相同主域的多个站点之后传递,从而实现分布式站点的单点登录。注意,在这里必须使用HttpOnly属性来防止Cookie被JavaScript读取,从而避免XSS攻击

如何传递JWT

理论上,在基于HTTP协议的应用中可以有如下几种传递方式:

1. 在HTTP消息头中传递,如:Authorization: ‘Bearer ‘ + header.body.signature

2. 在Cookie中传递,如:Set-Cookie: jwt=header.body.signature; HttpOnly;domain=.lenovo.com

3. 在消息体中传递:jwt=header.body.signature,但通常不应该这么做

JWT运行流程

JWT运行流程

与传统Session方式的比较

本质上来讲,JWT就是一种在网络应用中保存用户信息的方式。因此,不得不与传统的Session保存用户信息的方式进行比较。

. 基于Session方式保存用户信息

HTTP协议本身是无状态的,为了在Web应用中记住登录用户的信息,传统方式通过Session在服务端保存登录用户信息。具体实现为:用户访问网站时会在服务端随机生成一个Session ID,服务端使用该Session ID在内存中保存一个与之相关联的对象,再以Cookie的形式将该Session ID返回给浏览器客户端,以后每次浏览器客户端访问服务器时都以Cookie的形式将该Sesion ID再返回给服务器端,这是前提。在用户登录成功后,将相关信息保存在与该Session ID相关的对象中(通常是保存在内存),通过这种方式就实现了在服务器端保存用户信息。这种通过Cookie方式实现Session并在服务端保存用户信息的方式存在一些弊端:

(1)服务端内存压力大:Session都是保存在内存中,而随着认证用户的增多,服务端的开销会明显增大。

(2)服务端扩展性不好:用户认证之后,服务端做认证记录,如果认证的记录被保存在内存中的话,这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上,这样才能拿到授权的资源,这样在分布式的应用上,相应的限制了负载均衡器的能力,也意味着限制了应用的扩展能力。

(3)CSRF:因为是基于Cookie来实现Session的, 如果实现不当Cookie被截获,用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

. 基于Token方式保存用户信息

将用户信息基于Token方式在每次请求中进行传递,这样就不需要在服务端保存,大大降低了服务端的存储压力。另外,服务端可以实现任意的分布式扩容缩容。当然,基于Token方式保存用户信息的方式完全可以自定义实现,此时需要考虑如何保证Token安全传递等方方面面的因素。而基于JWT这样的标准结构,大大降低了实现的难度。

(1)由于JSON的通用性,所以JWT是可以进行跨语言支持的,像JAVA,JavaScript,PHP等很多语言都可以使用。

(2)因为有了Payload部分,所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。

(3)便于传输,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。

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