jwt(json web token)是基于rfc 7519标准定义的一种可以安全传输的小巧和自包含的json对象。由于数据是使用数字签名的，所以是可信任的和安全的。jwt可以使用hmac算法对secret进行加密或者使用rsa的公钥私钥对来进行签名。
jwt通常由头部(header)，负载(payload)，签名(signature)三个部分组成，中间以.号分隔，其格式为header.payload.signature
header：声明令牌的类型和使用的算法
- alg：签名的算法
- typ：token的类型，比如jwt
payload：也称为jwt claims，包含用户的一些信息
系统保留的声明（reserved claims）：
- iss (issuer)：签发人
- exp (expiration time)：过期时间
- sub (subject)：主题
- aud (audience)：受众用户
- nbf (not before)：在此之前不可用
- iat (issued at)：签发时间
- jti (jwt id)：jwt唯一标识，能用于防止jwt重复使用
公共的声明(public)：见 http://www.iana.org/assignments/jwt/jwt.xhtml
私有的声明(private claims)：根据业务需要自己定义的数据
signature：签名
签名格式： hmacsha256(base64urlencode(header) + "." + base64urlencode(payload), secret)
jwt的特点：
- jwt默认是不加密的，不能把用户敏感类信息放在payload部分。
- jwt 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。
- jwt的最大缺点是服务器不保存会话状态，所以在使用期间不可能取消令牌或更改令牌的权限。
- jwt本身包含认证信息，为了减少盗用，jwt的有效期不宜设置太长。
- 为了减少盗用和窃取，jwt不建议使用http协议来传输代码，而是使用加密的https协议进行传输。
- 首次生成token比较慢，比较耗cpu，在高并发的情况下需要考虑cpu占用问题。
- 生成的token比较长，可能需要考虑流量问题。
认证原理：
- 客户端向服务器申请授权，服务器认证以后，生成一个token字符串并返回给客户端，此后客户端在请求
- 受保护的资源时携带这个token，服务端进行验证再从这个token中解析出用户的身份信息。
jwt的使用方式：一种做法是放在http请求的头信息authorization字段里面，格式如下：
authorization: <token>
需要将服务器设置为接受来自所有域的请求，用access-control-allow-origin: *
另一种做法是，跨域的时候，jwt就放在post请求的数据体里面。
对jwt实现token续签的做法：
1、额外生成一个refreshtoken用于获取新token，refreshtoken需存储于服务端，其过期时间比jwt的过期时间要稍长。
2、用户携带refreshtoken参数请求token刷新接口，服务端在判断refreshtoken未过期后，取出关联的用户信息和当前token。
3、使用当前用户信息重新生成token，并将旧的token置于黑名单中，返回新的token。
创建用于登录认证的工程auth-service：
1、 创建pom.xml文件
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<project xmlns="http://maven.apache.org/pom/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" xsi:schemalocation="http://maven.apache.org/pom/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"> <modelversion>4.0.0</modelversion> <groupid>com.seasy.springcloud</groupid> <artifactid>auth-service</artifactid> <version>1.0.0</version> <packaging>jar</packaging> <parent> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-parent</artifactid> <version>2.0.8.release</version> <relativepath/> </parent> <properties> <java.version>1.8</java.version> <project.build.sourceencoding>utf-8</project.build.sourceencoding> <project.reporting.outputencoding>utf-8</project.reporting.outputencoding> </properties> <dependencies> <dependency> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid> </dependency> <dependency> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-actuator</artifactid> </dependency> <!-- spring cloud --> <dependency> <groupid>org.springframework.cloud</groupid> <artifactid>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactid> </dependency> <!-- redis --> <dependency> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-data-redis</artifactid> </dependency> <dependency> <groupid>org.apache.commons</groupid> <artifactid>commons-pool2</artifactid> </dependency> <!-- jwt --> <dependency> <groupid>com.auth0</groupid> <artifactid>java-jwt</artifactid> <version>3.7.0</version> </dependency> </dependencies> <dependencymanagement> <dependencies> <dependency> <groupid>org.springframework.cloud</groupid> <artifactid>spring-cloud-dependencies</artifactid> <version>finchley.release</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> </dependencies> </dependencymanagement> </project> |
2、jwt工具类
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public class jwtutil { public static final string secret_key = "123456"; //秘钥 public static final long token_expire_time = 5 * 60 * 1000; //token过期时间 public static final long refresh_token_expire_time = 10 * 60 * 1000; //refreshtoken过期时间 private static final string issuer = "issuer"; //签发人 /** * 生成签名 */ public static string generatetoken(string username){ date now = new date(); algorithm algorithm = algorithm.hmac256(secret_key); //算法 string token = jwt.create() .withissuer(issuer) //签发人 .withissuedat(now) //签发时间 .withexpiresat(new date(now.gettime() + token_expire_time)) //过期时间 .withclaim("username", username) //保存身份标识 .sign(algorithm); return token; } /** * 验证token */ public static boolean verify(string token){ try { algorithm algorithm = algorithm.hmac256(secret_key); //算法 jwtverifier verifier = jwt.require(algorithm) .withissuer(issuer) .build(); verifier.verify(token); return true; } catch (exception ex){ ex.printstacktrace(); } return false; } /** * 从token获取username */ public static string getusername(string token){ try{ return jwt.decode(token).getclaim("username").asstring(); }catch(exception ex){ ex.printstacktrace(); } return ""; } } |
3、logincontroller类
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@restcontrollerpublic class logincontroller { @autowired stringredistemplate redistemplate; /** * 登录认证 * @param username 用户名 * @param password 密码 */ @getmapping("/login") public authresult login(@requestparam string username, @requestparam string password) { if("admin".equals(username) && "admin".equals(password)){ //生成token string token = jwtutil.generatetoken(username); //生成refreshtoken string refreshtoken = stringutil.getuuidstring(); //数据放入redis redistemplate.opsforhash().put(refreshtoken, "token", token); redistemplate.opsforhash().put(refreshtoken, "username", username); //设置token的过期时间 redistemplate.expire(refreshtoken, jwtutil.refresh_token_expire_time, timeunit.milliseconds); return new authresult(0, "success", token, refreshtoken); }else{ return new authresult(1001, "username or password error"); } } /** * 刷新token */ @getmapping("/refreshtoken") public authresult refreshtoken(@requestparam string refreshtoken) { string username = (string)redistemplate.opsforhash().get(refreshtoken, "username"); if(stringutil.isempty(username)){ return new authresult(1003, "refreshtoken error"); } //生成新的token string newtoken = jwtutil.generatetoken(username); redistemplate.opsforhash().put(refreshtoken, "token", newtoken); return new authresult(0, "success", newtoken, refreshtoken); } @getmapping("/") public string index() { return "auth-service: " + localdatetime.now().format(datetimeformatter.ofpattern("yyyy-mm-dd hh:mm:ss")); } } |
4、application配置信息
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spring.application.name=auth-service server.port=4040 eureka.instance.hostname=${spring.cloud.client.ip-address} eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} eureka.instance.prefer-ip-address=true eureka.client.service-url.defaultzone=http://root:123456@${eureka.instance.hostname}:7001/eureka/ #redis spring.redis.database=0spring.redis.timeout=3000ms spring.redis.lettuce.pool.max-active=100spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1ms spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8 #standalone spring.redis.host=192.168.134.134spring.redis.port=7001 #sentinel #spring.redis.sentinel.master=mymaster #spring.redis.sentinel.nodes=192.168.134.134:26379,192.168.134.134:26380 |
5、启动类
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@springbootapplication@enableeurekaclientpublic class main{ public static void main(string[] args){ springapplication.run(main.class, args); } } |
改造springcloud gateway工程
1、在pom.xml文件添加依赖
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<!-- redis --> <dependency> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-data-redis</artifactid> </dependency> <dependency> <groupid>org.apache.commons</groupid> <artifactid>commons-pool2</artifactid> </dependency> <!-- jwt --> <dependency> <groupid>com.auth0</groupid> <artifactid>java-jwt</artifactid> <version>3.7.0</version> </dependency> |
2、创建全局过滤器jwtauthfilter
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@componentpublic class jwtauthfilter implements globalfilter, ordered{ @override public int getorder() { return -100; } @override public mono<void> filter(serverwebexchange exchange, gatewayfilterchain chain) { string url = exchange.getrequest().geturi().getpath(); //忽略以下url请求 if(url.indexof("/auth-service/") >= 0){ return chain.filter(exchange); } //从请求头中取得token string token = exchange.getrequest().getheaders().getfirst("authorization"); if(stringutil.isempty(token)){ serverhttpresponse response = exchange.getresponse(); response.setstatuscode(httpstatus.ok); response.getheaders().add("content-type", "application/json;charset=utf-8"); response res = new response(401, "401 unauthorized"); byte[] responsebyte = jsonobject.fromobject(res).tostring().getbytes(standardcharsets.utf_8); databuffer buffer = response.bufferfactory().wrap(responsebyte); return response.writewith(flux.just(buffer)); } //请求中的token是否在redis中存在 boolean verifyresult = jwtutil.verify(token); if(!verifyresult){ serverhttpresponse response = exchange.getresponse(); response.setstatuscode(httpstatus.ok); response.getheaders().add("content-type", "application/json;charset=utf-8"); response res = new response(1004, "invalid token"); byte[] responsebyte = jsonobject.fromobject(res).tostring().getbytes(standardcharsets.utf_8); databuffer buffer = response.bufferfactory().wrap(responsebyte); return response.writewith(flux.just(buffer)); } return chain.filter(exchange); } } |
3、关键的application配置信息
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spring: application: name: service-gateway cloud: gateway: discovery: locator: enabled: true lowercaseserviceid: true routes: #认证服务路由 - id: auth-service predicates: - path=/auth-service/** uri: lb://auth-service filters: - stripprefix=1 |
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