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詳解用JWT對SpringCloud進(jìn)行認(rèn)證和鑒權(quán)

 更新時間：2019年03月18日 14:26:58   作者：慕容千語  
這篇文章主要介紹了詳解用JWT對SpringCloud進(jìn)行認(rèn)證和鑒權(quán)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

JWT(JSON WEB TOKEN)是基于RFC 7519標(biāo)準(zhǔn)定義的一種可以安全傳輸?shù)男∏珊妥园腏SON對象。由于數(shù)據(jù)是使用數(shù)字簽名的，所以是可信任的和安全的。JWT可以使用HMAC算法對secret進(jìn)行加密或者使用RSA的公鑰私鑰對來進(jìn)行簽名。

JWT通常由頭部(Header)，負(fù)載(Payload)，簽名(Signature)三個部分組成，中間以.號分隔，其格式為Header.Payload.Signature

Header：聲明令牌的類型和使用的算法

  • alg：簽名的算法
  • typ：token的類型，比如JWT

Payload：也稱為JWT Claims，包含用戶的一些信息

系統(tǒng)保留的聲明（Reserved claims）：

  • iss (issuer)：簽發(fā)人
  • exp (expiration time)：過期時間
  • sub (subject)：主題
  • aud (audience)：受眾用戶
  • nbf (Not Before)：在此之前不可用
  • iat (Issued At)：簽發(fā)時間
  •  jti (JWT ID)：JWT唯一標(biāo)識，能用于防止JWT重復(fù)使用

公共的聲明(public)：見 http://www.iana.org/assignments/jwt/jwt.xhtml

私有的聲明(private claims)：根據(jù)業(yè)務(wù)需要自己定義的數(shù)據(jù)

Signature：簽名

簽名格式： HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)

JWT的特點：

  • JWT默認(rèn)是不加密的，不能把用戶敏感類信息放在Payload部分。
  • JWT 不僅可以用于認(rèn)證，也可以用于交換信息。
  • JWT的最大缺點是服務(wù)器不保存會話狀態(tài)，所以在使用期間不可能取消令牌或更改令牌的權(quán)限。
  • JWT本身包含認(rèn)證信息，為了減少盜用，JWT的有效期不宜設(shè)置太長。
  • 為了減少盜用和竊取，JWT不建議使用HTTP協(xié)議來傳輸代碼，而是使用加密的HTTPS協(xié)議進(jìn)行傳輸。
  • 首次生成token比較慢，比較耗CPU，在高并發(fā)的情況下需要考慮CPU占用問題。
  • 生成的token比較長，可能需要考慮流量問題。

認(rèn)證原理：

  • 客戶端向服務(wù)器申請授權(quán)，服務(wù)器認(rèn)證以后，生成一個token字符串并返回給客戶端，此后客戶端在請求
  • 受保護(hù)的資源時攜帶這個token，服務(wù)端進(jìn)行驗證再從這個token中解析出用戶的身份信息。

JWT的使用方式：一種做法是放在HTTP請求的頭信息Authorization字段里面，格式如下：

Authorization: <token>

 需要將服務(wù)器設(shè)置為接受來自所有域的請求，用Access-Control-Allow-Origin: *

  另一種做法是，跨域的時候，JWT就放在POST請求的數(shù)據(jù)體里面。

對JWT實現(xiàn)token續(xù)簽的做法：

1、額外生成一個refreshToken用于獲取新token，refreshToken需存儲于服務(wù)端，其過期時間比JWT的過期時間要稍長。

2、用戶攜帶refreshToken參數(shù)請求token刷新接口，服務(wù)端在判斷refreshToken未過期后，取出關(guān)聯(lián)的用戶信息和當(dāng)前token。

3、使用當(dāng)前用戶信息重新生成token，并將舊的token置于黑名單中，返回新的token。

創(chuàng)建用于登錄認(rèn)證的工程auth-service：

1、 創(chuàng)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工具類

public class JWTUtil { 
  public static final String SECRET_KEY = "123456"; //秘鑰 
  public static final long TOKEN_EXPIRE_TIME = 5 * 60 * 1000; //token過期時間 
  public static final long REFRESH_TOKEN_EXPIRE_TIME = 10 * 60 * 1000; //refreshToken過期時間 
  private static final String ISSUER = "issuer"; //簽發(fā)人 
 
  /** 
   * 生成簽名 
   */ 
  public static String generateToken(String username){ 
    Date now = new Date(); 
    Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET_KEY); //算法 
     
    String token = JWT.create() 
      .withIssuer(ISSUER) //簽發(fā)人 
      .withIssuedAt(now) //簽發(fā)時間 
      .withExpiresAt(new Date(now.getTime() + TOKEN_EXPIRE_TIME)) //過期時間 
      .withClaim("username", username) //保存身份標(biāo)識 
      .sign(algorithm); 
    return token; 
  } 
   
  /** 
   * 驗證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; 
  } 
   
  /** 
   * 從token獲取username 
   */ 
  public static String getUsername(String token){ 
    try{ 
      return JWT.decode(token).getClaim("username").asString(); 
    }catch(Exception ex){ 
      ex.printStackTrace(); 
    } 
    return ""; 
  } 
}

3、LoginController類

@RestController 
public class LoginController { 
  @Autowired 
  StringRedisTemplate redisTemplate; 
   
  /** 
   * 登錄認(rèn)證 
   * @param username 用戶名 
   * @param password 密碼 
   */ 
  @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(); 
       
      //數(shù)據(jù)放入redis 
      redisTemplate.opsForHash().put(refreshToken, "token", token); 
      redisTemplate.opsForHash().put(refreshToken, "username", username); 
       
      //設(shè)置token的過期時間 
      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、啟動類

@SpringBootApplication 
@EnableEurekaClient 
public class Main{ 
  public static void main(String[] args){ 
    SpringApplication.run(Main.class, args); 
  } 
}

改造SpringCloud Gateway工程

1、在pom.xml文件添加依賴

<!-- 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、創(chuàng)建全局過濾器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請求 
    if(url.indexOf("/auth-service/") >= 0){ 
      return chain.filter(exchange); 
    } 
     
    //從請求頭中取得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)); 
    } 
     
    //請求中的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、關(guān)鍵的application配置信息

spring: 
 application: 
  name: service-gateway 
 cloud: 
  gateway: 
   discovery: 
    locator: 
     enabled: true 
     lowerCaseServiceId: true 
   routes: 
    #認(rèn)證服務(wù)路由 
    - id: auth-service 
     predicates: 
      - Path=/auth-service/** 
     uri: lb://auth-service 
     filters: 
      - StripPrefix=1

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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