分布式session解决方案 — — JWT（生成token）

阳光穿透心脏的1/2处 2024-04-08 12:50 44阅读 0赞

## JWT 跨域认证解决方案 ##

### 1 介绍 ###

*  JWT（JSON Web Token）是目前最流行的跨域认证解决方案，是一种基于Token的认证授权机制，JWT本身也是Token，是一种规范化之后的JSON结构的Token。
 *  JWT自身包含了验证所需要的所有信息，因此，我们的服务器不需要存储Session信息（其他解决方案：hash、session共享），增加了系统的可用性和伸缩性，大大减轻了服务端的压力。
 *  JWT更符合RESTFul API的无状态原则
 *  JWT认证可以有效避免CSRF（跨站请求伪造攻击），因为JWT一般是存在在localStorage中，使用JWT进行身份验证的过程中不会涉及到Cookie

### 2 组成部分 ###

JWT本质就是一组字符串，通过（.）切分成三个为Base64编码的部分：

1.  Header：描述JWT元数据，定义生成签名的算法及Token类型
2.  Payload：存放实际要传递的数据
3.  Signature（签名）：服务器通过Payload、Header和一个密钥（Secret）使用Header里面指定的签名算法（默认是HMAC SHA256）

实例：用点分割，分为三部分  
![在这里插入图片描述][e46d2c067eb0464da73d2eb83375074a.png]

### 3 JWT工具类的编写（企业开发） ###

#### 3.1 定义对应编码及盐值（加密时） ####

//定义对应的编码算法
    static SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
    //盐值，盐值随意，看公司要求【此处我采用UUID】
    static String secretKey = "d8de020f63754a9fa746ea74b831afc3";

#### 3.2 获取key ####

//获取key（指定算法和盐值的key对象）
    private static Key generateKey(){
        
        //将盐值转成字节
        byte[] bytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(secretKey);
        //根据算法和盐值生成对应的key值
        Key key = new SecretKeySpec(bytes, signatureAlgorithm.getJcaName());
        return key;
    }

#### 3.3 生成token（generatorToken） ####

/**
     * 将我们的数据使用JWT的方式变成一个token xxx.yyy.zzz
     * @param payLoad   负载（数据信息）
     * @return
     */
    public static String generatorToken(Map<String, String> payLoad){
        
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        try{
        
            //构建jwt生成器
            JwtBuilder builder = Jwts.builder();
            //将负载信息设置到jwt生成器中
            JwtBuilder jwtBuilder = builder.setPayload(objectMapper.writeValueAsString(payLoad));
            //根据签名算法和key值，生成新的jwtBuilder
            JwtBuilder jwtBuilder1 = jwtBuilder.signWith(signatureAlgorithm, generateKey());
            String token = jwtBuilder1.compact();
            return token;
        } catch (JsonProcessingException e) {
        
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

#### 3.4 获取token中的body信息 ####

/**
      * 根据指定的token, 返回对应的body信息
      * @param token
      * @return
      */
     public static Claims phaseTokenGetBody(String token){
        
         JwtParser jwtParser = Jwts.parser().setSigningKey(generateKey());
         Jws<Claims> claimsJws = jwtParser.parseClaimsJws(token);
         Claims body = claimsJws.getBody();//主要存放的信息
         return body;
     }

#### 3.5 获取token中的signature信息 ####

/**
      * 根据指定的token获取签名信息
      * @param token
      * @return
      */
     public static String phaseTokenGetSignature(String token){
        
         JwtParser jwtParser = Jwts.parser().setSigningKey(generateKey());
         Jws<Claims> claimsJws = jwtParser.parseClaimsJws(token);
         String signature = claimsJws.getSignature();
         return signature;
     }

#### 3.6 获取token中的头信息 ####

/**
     * 根据指定的token获取头信息
     * @param token
     * @return
     */
    public static JwsHeader phaseTokenGetHeader(String token){
        
        //获取解析器
        JwtParser parser = Jwts.parser();
        //设置签名key（盐值）
        parser = parser.setSigningKey(generateKey());
        //解析token
        Jws<Claims> claimsJws = parser.parseClaimsJws(token);
        JwsHeader header = claimsJws.getHeader();
        return header;
    }

#### 3.7 测试 ####

①在map中存入自己的数据，调用自定义API生成对应token

public static void main(String[] args) {
        
        //随机获取盐值
    //        System.out.println(UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""));
        Map<String, String> payLoad = new HashMap<>();
        payLoad.put("name", "curry");
        String s = generatorToken(payLoad);
        //eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoiY3VycnkifQ.Sf3GiF3p56nLzoAxEHLXcAckPmmPTtecj1_lGT9oV8s
        System.out.println(s);
    }

②在jwt官网https://jwt.io/中进行解析，也可以调用自己的API进行解析  
![在这里插入图片描述][42a2577b4a0a430ebace7b6862b451d4.png]  
调用自己API：

//调用自定义API获取结果
    Claims claims = phaseTokenGetBody(s);
    //{name=curry}

③如果所给token有误，则会报错

Exception in thread "main" io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.

### 4 全部代码包含测试 ###

package com.zi.api.commons.util;
    
    import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    import io.jsonwebtoken.*;
    
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    import javax.xml.bind.DatatypeConverter;
    import java.security.Key;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    
    /**
     * 生成jwt工具类
     */
    public class JJWTRootUtils {
        
    
        //定义对应的编码算法
        static SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        //盐值
        static String secretKey = "d8de020f63754a9fa746ea74b831afc3";
    
        //获取key（指定算法和盐值的key对象）
        private static Key generateKey(){
        
            //将盐值转成字节
            byte[] bytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(secretKey);
            //根据算法和盐值生成对应的key值
            Key key = new SecretKeySpec(bytes, signatureAlgorithm.getJcaName());
            return key;
        }
    
        /**
         * 将我们的数据使用JWT的方式变成一个token xxx.yyy.zzz
         * @param payLoad   负载（数据信息）
         * @return
         */
        public static String generatorToken(Map<String, String> payLoad){
        
            ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
            try{
        
                //构建jwt生成器
                JwtBuilder builder = Jwts.builder();
                //将负载信息设置到jwt生成器中
                JwtBuilder jwtBuilder = builder.setPayload(objectMapper.writeValueAsString(payLoad));
                //根据签名算法和key值，生成新的jwtBuilder
                JwtBuilder jwtBuilder1 = jwtBuilder.signWith(signatureAlgorithm, generateKey());
                String token = jwtBuilder1.compact();
                return token;
            } catch (JsonProcessingException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        /**
         * 根据指定的token, 返回对应的body信息
         * @param token
         * @return
         */
        public static Claims phaseTokenGetBody(String token){
        
            JwtParser jwtParser = Jwts.parser().setSigningKey(generateKey());
            Jws<Claims> claimsJws = jwtParser.parseClaimsJws(token);
            Claims body = claimsJws.getBody();//主要存放的信息
            return body;
        }
    
        /**
         * 根据指定的token获取签名信息
         * @param token
         * @return
         */
        public static String phaseTokenGetSignature(String token){
        
            JwtParser jwtParser = Jwts.parser().setSigningKey(generateKey());
            Jws<Claims> claimsJws = jwtParser.parseClaimsJws(token);
            String signature = claimsJws.getSignature();
            return signature;
        }
    
    
        /**
         * 根据指定的token获取头信息
         * @param token
         * @return
         */
        public static JwsHeader phaseTokenGetHeader(String token){
        
            //获取解析器
            JwtParser parser = Jwts.parser();
            //设置签名key（盐值）
            parser = parser.setSigningKey(generateKey());
            //解析token
            Jws<Claims> claimsJws = parser.parseClaimsJws(token);
            JwsHeader header = claimsJws.getHeader();
            return header;
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
        
            //随机获取盐值
    //        System.out.println(UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""));
            Map<String, String> payLoad = new HashMap<>();
            payLoad.put("name", "curry");
            String s = generatorToken(payLoad);
            //eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoiY3VycnkifQ.Sf3GiF3p56nLzoAxEHLXcAckPmmPTtecj1_lGT9oV8s
            System.out.println(s);
    
            //调用自定义API获取结果
            Claims claims = phaseTokenGetBody(s);
            //{name=curry}
            System.out.println(claims);
        }
    
    }

[e46d2c067eb0464da73d2eb83375074a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/53397aad7a0741b28ba2dc0a62dfd6d8.png
[42a2577b4a0a430ebace7b6862b451d4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/30893cfd37f74f7ca3cccf6c53e6d257.png