JWT的实现原理
前⾔
最近在做⼀个python项⽬的改造，将python项⽬重构为java项⽬，过程中遇到了这个知识点，觉得这个蛮实⽤的，所以下班后回来趁热打铁写下这篇总结，希望后⾯的⼈能够有所借鉴，少⾛弯路。
⼀、优势简介
JSON Web Tokens简称jwt，是rest接⼝的⼀种安全策略。本⾝有很多的优势：
解决跨域问题：这种基于Token的访问策略可以克服cookies的跨域问题。
服务端⽆状态可以横向扩展，Token可完成认证，⽆需存储Session。
系统解耦，Token携带所有的⽤户信息，⽆需绑定⼀个特定的认证⽅案，只需要知道加密的⽅法和密钥就可以进⾏加密解密，有利于解耦。防⽌跨站点脚本攻击，没有cookie技术，⽆需考虑跨站请求的安全问题。
⼆、原理简介
JSON Web Tokens的格式组成，jwt是⼀段被base64编码过的字符序列，⽤点号分隔，⼀共由三部分组成，头部header，消息体playload和签名sign。
1.jwt的头部Header是json格式：
{
"typ":"JWT",
"alg":"HS256",
"exp":1491066992916
}
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python新手代码userid
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其中typ是type的简写，代表该类型是JWT类型，加密⽅式声明是HS256，exp代表当前时间.
2.jwt的消息体Playload
{
"userid":"123456",
"iss":"companyName"
}
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消息体的具体字段可根据业务需要⾃⾏定义和添加，只需在解密的时候注意拿字段的key值获取value。
3.签名sign的⽣成
最后是签名，签名的⽣成是把header和playload分别使⽤base64url编码，接着⽤’.‘把两个编码后的字符串连接起来，再把这拼接起来的字符串配合密钥进⾏HMAC SHA-256算法加密，最后再次base64编码下，这就拿到了签名sign. 最后把header和playload和sign⽤’.‘ 连接起来就⽣成了整个JWT。
三、校验简介
整个jwt的结构是由header.playload.sign连接组成，只有sign是⽤密钥加密的，⽽所有的信息都在header和playload中可以直接获取，sign的作⽤只是校验header和playload的信息是否被篡改过，所以jwt不能保护数据，但以上的特性可以很好的应⽤在权限认证上。
1.加密
⽐如要加密验证的是userid字段，⾸先按前⾯的格式组装json消息头header和消息体playload，按header.playload组成字符串，再根据密钥和HS256加密header.playload得到sign签名，最后得到jwtToken为header.playload.sign，在http请求中的url带上参数想后端服务请求认证。
2. 解密
后端服务校验jwtToken是否有权访问接⼝服务，进⾏解密认证，如校验访问者的userid，⾸先
⽤将字符串按.号切分三段字符串，分别得到header和playload和sign。然后将header.playload拼装⽤密钥和HAMC SHA-256算法进⾏加密然后得到新的字符串和sign进⾏⽐对，如果⼀样就代表数据没有被篡改，然后从头部取出exp对存活期进⾏判断，如果超过了存活期就返回空字符串，如果在存活期内返回userid的值。
四、代码⽰例
1.python代码的加密解密
#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8
from itsdangerous import BadTimeSignature, SignatureExpired
from itsdangerous import TimedJSONWebSignatureSerializer as Serializer
APP_SECRET_KEY="secret"
MAX_TOKEN_AGE=1800
token_generator = Serializer(APP_SECRET_KEY, expires_in=MAX_TOKEN_AGE) def generate_auth_token(userid):
access_token = token_generator.dumps({"userid":userid})
return access_token
def verify_token(token):
try:
user_auth = token_generator.loads(token)
print type(token_generator)
except SignatureExpired as e:
raise e
except BadTimeSignature as e:
raise e
return user_auth
View Code

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