详解用JWT对SpringCloud进行认证和鉴权

2023-08-25 19:11:04 340

JWT(JSONWEBTOKEN)是基于RFC7519标准定义的一种可以安全传输的小巧和自包含的JSON对象。由于数据是使用数字签名的，所以是可信任的和安全的。JWT可以使用HMAC算法对secret进行加密或者使用RSA的公钥私钥对来进行签名。

JWT通常由头部(Header)，负载(Payload)，签名(Signature)三个部分组成，中间以.号分隔，其格式为Header.Payload.Signature

Header：声明令牌的类型和使用的算法

alg：签名的算法
typ：token的类型，比如JWT

Payload：也称为JWTClaims，包含用户的一些信息

系统保留的声明（Reservedclaims）：

iss(issuer)：签发人
exp(expirationtime)：过期时间
sub(subject)：主题
aud(audience)：受众用户
nbf(NotBefore)：在此之前不可用
iat(IssuedAt)：签发时间
jti(JWTID)：JWT唯一标识，能用于防止JWT重复使用

公共的声明(public)：见http://www.iana.org/assignments/jwt/jwt.xhtml

私有的声明(privateclaims)：根据业务需要自己定义的数据

Signature：签名

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

JWT的特点：

JWT默认是不加密的，不能把用户敏感类信息放在Payload部分。
JWT不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。
JWT的最大缺点是服务器不保存会话状态，所以在使用期间不可能取消令牌或更改令牌的权限。
JWT本身包含认证信息，为了减少盗用，JWT的有效期不宜设置太长。
为了减少盗用和窃取，JWT不建议使用HTTP协议来传输代码，而是使用加密的HTTPS协议进行传输。
首次生成token比较慢，比较耗CPU，在高并发的情况下需要考虑CPU占用问题。
生成的token比较长，可能需要考虑流量问题。

认证原理：

客户端向服务器申请授权，服务器认证以后，生成一个token字符串并返回给客户端，此后客户端在请求
受保护的资源时携带这个token，服务端进行验证再从这个token中解析出用户的身份信息。

JWT的使用方式：一种做法是放在HTTP请求的头信息Authorization字段里面，格式如下：

Authorization:

需要将服务器设置为接受来自所有域的请求，用Access-Control-Allow-Origin:*

另一种做法是，跨域的时候，JWT就放在POST请求的数据体里面。

对JWT实现token续签的做法：

1、额外生成一个refreshToken用于获取新token，refreshToken需存储于服务端，其过期时间比JWT的过期时间要稍长。

2、用户携带refreshToken参数请求token刷新接口，服务端在判断refreshToken未过期后，取出关联的用户信息和当前token。

3、使用当前用户信息重新生成token，并将旧的token置于黑名单中，返回新的token。

创建用于登录认证的工程auth-service：

1、创建pom.xml文件


4.0.0
com.seasy.springcloud
auth-service
1.0.0
jar


org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
2.0.8.RELEASE




1.8
UTF-8
UTF-8




org.springframework.boot
spring-boot-starter-web


org.springframework.boot
spring-boot-starter-actuator




org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-netflix-eureka-client




org.springframework.boot
spring-boot-starter-data-redis


org.apache.commons
commons-pool2




com.auth0
java-jwt
3.7.0






org.springframework.cloud
spring-cloud-dependencies
Finchley.RELEASE
pom
import

2、JWT工具类

publicclassJWTUtil{
publicstaticfinalStringSECRET_KEY="123456";//秘钥
publicstaticfinallongTOKEN_EXPIRE_TIME=5*60*1000;//token过期时间
publicstaticfinallongREFRESH_TOKEN_EXPIRE_TIME=10*60*1000;//refreshToken过期时间
privatestaticfinalStringISSUER="issuer";//签发人

/**
*生成签名
*/
publicstaticStringgenerateToken(Stringusername){
Datenow=newDate();
Algorithmalgorithm=Algorithm.HMAC256(SECRET_KEY);//算法

Stringtoken=JWT.create()
.withIssuer(ISSUER)//签发人
.withIssuedAt(now)//签发时间
.withExpiresAt(newDate(now.getTime()+TOKEN_EXPIRE_TIME))//过期时间
.withClaim("username",username)//保存身份标识
.sign(algorithm);
returntoken;
}

/**
*验证token
*/
publicstaticbooleanverify(Stringtoken){
try{
Algorithmalgorithm=Algorithm.HMAC256(SECRET_KEY);//算法
JWTVerifierverifier=JWT.require(algorithm)
.withIssuer(ISSUER)
.build();
verifier.verify(token);
returntrue;
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}
returnfalse;
}

/**
*从token获取username
*/
publicstaticStringgetUsername(Stringtoken){
try{
returnJWT.decode(token).getClaim("username").asString();
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}
return"";
}
}

3、LoginController类

@RestController
publicclassLoginController{
@Autowired
StringRedisTemplateredisTemplate;

/**
*登录认证
*@paramusername用户名
*@parampassword密码
*/
@GetMapping("/login")
publicAuthResultlogin(@RequestParamStringusername,@RequestParamStringpassword){
if("admin".equals(username)&&"admin".equals(password)){
//生成token
Stringtoken=JWTUtil.generateToken(username);

//生成refreshToken
StringrefreshToken=StringUtil.getUUIDString();

//数据放入redis
redisTemplate.opsForHash().put(refreshToken,"token",token);
redisTemplate.opsForHash().put(refreshToken,"username",username);

//设置token的过期时间
redisTemplate.expire(refreshToken,JWTUtil.REFRESH_TOKEN_EXPIRE_TIME,TimeUnit.MILLISECONDS);

returnnewAuthResult(0,"success",token,refreshToken);
}else{
returnnewAuthResult(1001,"usernameorpassworderror");
}
}

/**
*刷新token
*/
@GetMapping("/refreshToken")
publicAuthResultrefreshToken(@RequestParamStringrefreshToken){
Stringusername=(String)redisTemplate.opsForHash().get(refreshToken,"username");
if(StringUtil.isEmpty(username)){
returnnewAuthResult(1003,"refreshTokenerror");
}

//生成新的token
StringnewToken=JWTUtil.generateToken(username);
redisTemplate.opsForHash().put(refreshToken,"token",newToken);
returnnewAuthResult(0,"success",newToken,refreshToken);
}

@GetMapping("/")
publicStringindex(){
return"auth-service:"+LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-ddHH: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、启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
publicclassMain{
publicstaticvoidmain(String[]args){
SpringApplication.run(Main.class,args);
}
}

改造SpringCloudGateway工程

1、在pom.xml文件添加依赖



org.springframework.boot
spring-boot-starter-data-redis


org.apache.commons
commons-pool2




com.auth0
java-jwt
3.7.0

2、创建全局过滤器JWTAuthFilter

@Component
publicclassJWTAuthFilterimplementsGlobalFilter,Ordered{
@Override
publicintgetOrder(){
return-100;
}

@Override
publicMonofilter(ServerWebExchangeexchange,GatewayFilterChainchain){
Stringurl=exchange.getRequest().getURI().getPath();

//忽略以下url请求
if(url.indexOf("/auth-service/")>=0){
returnchain.filter(exchange);
}

//从请求头中取得token
Stringtoken=exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
if(StringUtil.isEmpty(token)){
ServerHttpResponseresponse=exchange.getResponse();
response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
response.getHeaders().add("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");

Responseres=newResponse(401,"401unauthorized");
byte[]responseByte=JSONObject.fromObject(res).toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

DataBufferbuffer=response.bufferFactory().wrap(responseByte);
returnresponse.writeWith(Flux.just(buffer));
}

//请求中的token是否在redis中存在
booleanverifyResult=JWTUtil.verify(token);
if(!verifyResult){
ServerHttpResponseresponse=exchange.getResponse();
response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
response.getHeaders().add("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");

Responseres=newResponse(1004,"invalidtoken");
byte[]responseByte=JSONObject.fromObject(res).toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

DataBufferbuffer=response.bufferFactory().wrap(responseByte);
returnresponse.writeWith(Flux.just(buffer));
}

returnchain.filter(exchange);
}
}

3、关键的application配置信息

spring:
application:
name:service-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled:true
lowerCaseServiceId:true
routes:
#认证服务路由
-id:auth-service
predicates:
-Path=/auth-service/**
uri:lb://auth-service
filters:
-StripPrefix=1

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

详解用JWT对SpringCloud进行认证和鉴权

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