基于 Token 的身份验证

最近了解下基于 Token 的身份验证,跟大伙分享下。很多大型网站也都在用,比如 Facebook,Twitter,Google+,Github 等等,比起传统的身份验证方法,Token 扩展性更强,也更安全点,非常适合用在 Web 应用或者移动应用上。Token 的中文有人翻译成 “令牌”,我觉得挺好,意思就是,你拿着这个令牌,才能过一些关卡。

传统身份验证的方法

HTTP 是一种没有状态的协议,也就是它并不知道是谁是访问应用。这里我们把用户看成是客户端,客户端使用用户名还有密码通过了身份验证,不过下回这个客户端再发送请求时候,还得再验证一下。

解决的方法就是,当用户请求登录的时候,如果没有问题,我们在服务端生成一条记录,这个记录里可以说明一下登录的用户是谁,然后把这条记录的 ID 号发送给客户端,客户端收到以后把这个 ID 号存储在 Cookie 里,下次这个用户再向服务端发送请求的时候,可以带着这个 Cookie ,这样服务端会验证一个这个 Cookie 里的信息,看看能不能在服务端这里找到对应的记录,如果可以,说明用户已经通过了身份验证,就把用户请求的数据返回给客户端。

上面说的就是 Session,我们需要在服务端存储为登录的用户生成的 Session ,这些 Session 可能会存储在内存,磁盘,或者数据库里。我们可能需要在服务端定期的去清理过期的 Session 。

基于 Token 的身份验证方法

使用基于 Token 的身份验证方法,在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的:

  1. 客户端使用用户名跟密码请求登录
  2. 服务端收到请求,去验证用户名与密码
  3. 验证成功后,服务端会签发一个 Token,再把这个 Token 发送给客户端
  4. 客户端收到 Token 以后可以把它存储起来,比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里
  5. 客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token
  6. 服务端收到请求,然后去验证客户端请求里面带着的 Token,如果验证成功,就向客户端返回请求的数据

JWT

实施 Token 验证的方法挺多的,还有一些标准方法,比如 JWT,读作:jot ,表示:JSON Web Tokens 。JWT 标准的 Token 有三个部分:

  • header
  • payload
  • signature

中间用点分隔开,并且都会使用 Base64 编码,所以真正的 Token 看起来像这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

Header

header 部分主要是两部分内容,一个是 Token 的类型,另一个是使用的算法,比如下面类型就是 JWT,使用的算法是 HS256。

{
  "typ": "JWT",
  "alg": "HS256"
}

上面的内容要用 Base64 的形式编码一下,所以就变成这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

Payload

Payload 里面是 Token 的具体内容,这些内容里面有一些是标准字段,你也可以添加其它需要的内容。下面是标准字段:

  • iss:Issuer,发行者
  • sub:Subject,主题
  • aud:Audience,观众
  • exp:Expiration time,过期时间
  • nbf:Not before
  • iat:Issued at,发行时间
  • jti:JWT ID

比如下面这个 Payload ,用到了 iss 发行人,还有 exp 过期时间。另外还有两个自定义的字段,一个是 name ,还有一个是 admin 。

{
 "iss": "ninghao.net",
 "exp": "1438955445",
 "name": "wanghao",
 "admin": true
}

使用 Base64 编码以后就变成了这个样子:

eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ

Signature

JWT 的最后一部分是 Signature ,这部分内容有三个部分,先是用 Base64 编码的 header.payload ,再用加密算法加密一下,加密的时候要放进去一个 Secret ,这个相当于是一个密码,这个密码秘密地存储在服务端。

  • header
  • payload
  • secret
var encodedString = base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload); 
HMACSHA256(encodedString, 'secret');

处理完成以后看起来像这样:

SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

最后这个在服务端生成并且要发送给客户端的 Token 看起来像这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

客户端收到这个 Token 以后把它存储下来,下回向服务端发送请求的时候就带着这个 Token 。服务端收到这个 Token ,然后进行验证,通过以后就会返回给客户端想要的资源。

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  3. WordPress 开发:身份验证(JWT)》
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评论

浩哥, 你这边有例子包吗? 可以发到 1512131351@qq.com 邮箱中吗? 我是PHP程序员
同上,浩哥哥 有没有PHP的示例呀,因为资历原因, HMACSHA256 base64UrlEncode 什么的 我不知道怎么转换,邮箱或云盘都行 拜托了~ 1451850833@qq.com
看过您留的链接了 都是git上外国人写的 没注释 理解不到,我就想有一个 简单的示例 =-=
都叫你浩哥,我也来- - 因为 最近要做一个安全性比较高的管理系统吧,在网上看了很多关于JWT的东西我们要结合着restful来做嘛...然后感觉 网上了很多都很乱,不知道浩哥有没有比较完全的例子能给我这一个菜鸟学习的机会....。可以的话能够发到我的邮箱吗918198748@qq.com。先谢过了
暂时还没有,抱歉啊。
我用的 PHP5做的 谢谢啦
求教一个安全问题: 因为你的token存到本地cookie所以有可能被盗取,在过期之前都能以你的身份在别的地方登录。如何有效的检测到他人这样恶意token登录,检测到了该如何操作以避免被他人违规操作被盗取的账号?
同问!!


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