JWT(JSON WEB TOKEN)是目前最流行的跨域认证解决方案，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
<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
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
@RestController
public 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
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=0
spring.redis.timeout=3000ms
spring.redis.lettuce.pool.max-active=100
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1ms
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
#standalone
spring.redis.host=192.168.134.134
spring.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
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class Main{
public static void main(String[] args){
SpringApplication.run(Main.class, args);
}
}
改造SpringCloud Gateway工程（https://chenjumin.iteye.com/blog/2436795）
1、在pom.xml文件添加依赖
<!-- 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
@Component
public 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);
}
}
public class Response {
private int code;
private String message;
private String data;
public Response(){
}
public Response(int code, String message){
this.code = code;
this.message = message;
}
public Response(int code, String message, String data){
this.code = code;
this.message = message;
this.data = data;
}
//省略getter、setter方法
//......
}
3、关键的application配置信息
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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