授權(quán)。這是最常見的JWT使用場(chǎng)景。一旦用戶登錄，每個(gè)后續(xù)請(qǐng)求將包含一個(gè)JWT，作為該用戶訪問資源的令牌。
信息交換。可以利用JWT在各個(gè)系統(tǒng)之間安全地傳輸信息，JWT的特性使得接收方可以驗(yàn)證收到的內(nèi)容是否被篡改。

本文討論第一點(diǎn)，如何利用JWT來實(shí)現(xiàn)對(duì)API的授權(quán)訪問。這樣就只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才可以調(diào)用API。

JWT的結(jié)構(gòu)

JWT由三部分組成，用.分割開。

Header

第一部分為Header，通常由兩部分組成：令牌的類型，即JWT，以及所使用的加密算法。

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

Base64加密后，就變成了:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

Payload

第二部分為Payload，里面可以放置自定義的信息，以及過期時(shí)間、發(fā)行人等。

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "iat": 1516239022
}

Base64加密后，就變成了:

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ

Signature

第三部分為Signature，計(jì)算此簽名需要四部分信息：

Header里的算法信息
Header
Payload
一個(gè)自定義的秘鑰

接受到JWT后，利用相同的信息再計(jì)算一次簽名，然年與JWT中的簽名對(duì)比，如果不相同則說明JWT中的內(nèi)容被篡改。

解碼后的JWT

?將上面三部分都編碼后再合在一起就得到了JWT。

需要注意的是，JWT的內(nèi)容并不是加密的，只是簡(jiǎn)單的Base64編碼。 也就是說，JWT一旦泄露，里面的信息可以被輕松獲取，因此不應(yīng)該用JWT保存任何敏感信息。

JWT是怎樣工作的

應(yīng)用程序或客戶端向授權(quán)服務(wù)器請(qǐng)求授權(quán)。這里的授權(quán)服務(wù)器可以是單獨(dú)的一個(gè)應(yīng)用，也可以和API集成在同一個(gè)應(yīng)用里。
授權(quán)服務(wù)器向應(yīng)用程序返回一個(gè)JWT。
應(yīng)用程序?qū)WT放入到請(qǐng)求里（通常放在HTTP的Authorization頭里）
服務(wù)端接收到請(qǐng)求后，驗(yàn)證JWT并執(zhí)行對(duì)應(yīng)邏輯。

在JAVA里使用JWT

引入依賴

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
</dependency>

這里使用了一個(gè)叫JJWT(Java JWT)的庫(kù)。

JWT Service

生成JWT

public String generateToken(String payload) {
        return Jwts.builder()
                .setSubject(payload)
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 10000))
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET_KEY)
                .compact();
    }

這里設(shè)置過期時(shí)間為10秒，因此生成的JWT只在10秒內(nèi)能通過驗(yàn)證。
需要提供一個(gè)自定義的秘鑰。

解碼JWT

public String parseToken(String jwt) {
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(SECRET_KEY)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody()
                .getSubject();
    }

解碼時(shí)會(huì)檢查JWT的簽名，因此需要提供秘鑰。

驗(yàn)證JWT

public boolean isTokenValid(String jwt) {
        try {
            parseToken(jwt);
        } catch (Throwable e) {
            return false;
        }
        return true;
    }

JWT并沒有提供判斷JWT是否合法的方法，但是在解碼非法JWT時(shí)會(huì)拋出異常，因此可以通過捕獲異常的方式來判斷是否合法。

注冊(cè)/登錄

@GetMapping("/registration")
    public String register(@RequestParam String username, HttpServletResponse response) {
        String jwt = jwtService.generateToken(username);
        response.setHeader(JWT_HEADER_NAME, jwt);

        return String.format("JWT for %s :\n%s", username, jwt);
    }

需要為還沒有獲取到JWT的用戶提供一個(gè)這樣的注冊(cè)或者登錄入口，來獲取JWT。
獲取到響應(yīng)里的JWT后，要在后續(xù)的請(qǐng)求里包含JWT，這里放在請(qǐng)求的Authorization頭里。

驗(yàn)證JWT

@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse httpServletResponse = (HttpServletResponse) response;

        String jwt = httpServletRequest.getHeader(JWT_HEADER_NAME);
        if (WHITE_LIST.contains(httpServletRequest.getRequestURI())) {
            chain.doFilter(request, response);
        } else if (isTokenValid(jwt)) {
            updateToken(httpServletResponse, jwt);
            chain.doFilter(request, response);
        } else {
            httpServletResponse.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);
        }
    }

private void updateToken(HttpServletResponse httpServletResponse, String jwt) {
        String payload = jwtService.parseToken(jwt);
        String newToken = jwtService.generateToken(payload);
        httpServletResponse.setHeader(JWT_HEADER_NAME, newToken);
    }

將驗(yàn)證操作放在Filter里，這樣除了登錄入口，其它的業(yè)務(wù)代碼將感覺不到JWT的存在。
將登錄入口放在WHITE_LIST里，跳過對(duì)這些入口的驗(yàn)證。
需要刷新JWT。如果JWT是合法的，那么應(yīng)該用同樣的Payload來生成一個(gè)新的JWT，這樣新的JWT就會(huì)有新的過期時(shí)間，用此操作來刷新JWT，以防過期。
如果使用Filter，那么刷新的操作要在調(diào)用doFilter()之前，因?yàn)檎{(diào)用之后就無法再修改response了。

API

private final static String JWT_HEADER_NAME = "Authorization";
    @GetMapping("/api")
    public String testApi(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        String oldJwt = request.getHeader(JWT_HEADER_NAME);
        String newJwt = response.getHeader(JWT_HEADER_NAME);

        return String.format("Your old JWT is:\n%s \nYour new JWT is:\n%s\n", oldJwt, newJwt);
    }

這時(shí)候API就處于JWT的保護(hù)下了。API可以完全不用感知到JWT的存在，同時(shí)也可以主動(dòng)獲取JWT并解碼，以得到JWT里的信息。如上所示。