還分不清 Cookie、Session矮湘、Token斟冕、JWT?

來自:掘金(作者:秋天不落葉)
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什么是認(rèn)證(Authentication)

  • 通俗地講就是驗(yàn)證當(dāng)前用戶的身份缅阳,證明“你是你自己”(比如:你每天上下班打卡磕蛇,都需要通過指紋打卡,當(dāng)你的指紋和系統(tǒng)里錄入的指紋相匹配時(shí)十办,就打卡成功)

  • 互聯(lián)網(wǎng)中的認(rèn)證:

  • 用戶名密碼登錄

  • 郵箱發(fā)送登錄鏈接

  • 手機(jī)號(hào)接收驗(yàn)證碼

  • 只要你能收到郵箱/驗(yàn)證碼秀撇,就默認(rèn)你是賬號(hào)的主人

什么是授權(quán)(Authorization)

  • 用戶授予第三方應(yīng)用訪問該用戶某些資源的權(quán)限

  • 你在安裝手機(jī)應(yīng)用的時(shí)候,APP 會(huì)詢問是否允許授予權(quán)限(訪問相冊(cè)向族、地理位置等權(quán)限)

  • 你在訪問微信小程序時(shí)呵燕,當(dāng)?shù)卿洉r(shí),小程序會(huì)詢問是否允許授予權(quán)限(獲取昵稱件相、頭像再扭、地區(qū)、性別等個(gè)人信息)

  • 實(shí)現(xiàn)授權(quán)的方式有:cookie夜矗、session泛范、token、OAuth

什么是憑證(Credentials)

  • 實(shí)現(xiàn)認(rèn)證和授權(quán)的前提是需要一種媒介(證書) 來標(biāo)記訪問者的身份

  • 在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期紊撕,商鞅變法罢荡,發(fā)明了照身帖。照身帖由官府發(fā)放对扶,是一塊打磨光滑細(xì)密的竹板区赵,上面刻有持有人的頭像和籍貫信息。國(guó)人必須持有辩稽,如若沒有就被認(rèn)為是黑戶惧笛,或者間諜之類的。

  • 在現(xiàn)實(shí)生活中逞泄,每個(gè)人都會(huì)有一張專屬的居民身份證,是用于證明持有人身份的一種法定證件。通過身份證喷众,我們可以辦理手機(jī)卡/銀行卡/個(gè)人貸款/交通出行等等各谚,這就是認(rèn)證的憑證。

  • 在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中到千,一般網(wǎng)站(如掘金)會(huì)有兩種模式昌渤,游客模式和登錄模式。游客模式下憔四,可以正常瀏覽網(wǎng)站上面的文章膀息,一旦想要點(diǎn)贊/收藏/分享文章,就需要登錄或者注冊(cè)賬號(hào)了赵。當(dāng)用戶登錄成功后潜支,服務(wù)器會(huì)給該用戶使用的瀏覽器頒發(fā)一個(gè)令牌(token),這個(gè)令牌用來表明你的身份柿汛,每次瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)會(huì)帶上這個(gè)令牌冗酿,就可以使用游客模式下無法使用的功能。

什么是 Cookie

  • HTTP 是無狀態(tài)的協(xié)議(對(duì)于事務(wù)處理沒有記憶能力络断,每次客戶端和服務(wù)端會(huì)話完成時(shí)裁替,服務(wù)端不會(huì)保存任何會(huì)話信息):每個(gè)請(qǐng)求都是完全獨(dú)立的,服務(wù)端無法確認(rèn)當(dāng)前訪問者的身份信息貌笨,無法分辨上一次的請(qǐng)求發(fā)送者和這一次的發(fā)送者是不是同一個(gè)人弱判。所以服務(wù)器與瀏覽器為了進(jìn)行會(huì)話跟蹤(知道是誰在訪問我),就必須主動(dòng)的去維護(hù)一個(gè)狀態(tài)锥惋,這個(gè)狀態(tài)用于告知服務(wù)端前后兩個(gè)請(qǐng)求是否來自同一瀏覽器昌腰。而這個(gè)狀態(tài)需要通過 cookie 或者 session 去實(shí)現(xiàn)。

  • cookie 存儲(chǔ)在客戶端: cookie 是服務(wù)器發(fā)送到用戶瀏覽器并保存在本地的一小塊數(shù)據(jù)净刮,它會(huì)在瀏覽器下次向同一服務(wù)器再發(fā)起請(qǐng)求時(shí)被攜帶并發(fā)送到服務(wù)器上剥哑。

  • cookie 是不可跨域的: 每個(gè) cookie 都會(huì)綁定單一的域名,無法在別的域名下獲取使用淹父,一級(jí)域名和二級(jí)域名之間是允許共享使用的靠的是 domain)株婴。

cookie 重要的屬性

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什么是 Session

  • session 是另一種記錄服務(wù)器和客戶端會(huì)話狀態(tài)的機(jī)制

  • session 是基于 cookie 實(shí)現(xiàn)的,session 存儲(chǔ)在服務(wù)器端暑认,sessionId 會(huì)被存儲(chǔ)到客戶端的cookie 中

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  • session 認(rèn)證流程:

  • 用戶第一次請(qǐng)求服務(wù)器的時(shí)候困介,服務(wù)器根據(jù)用戶提交的相關(guān)信息,創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 Session

  • 請(qǐng)求返回時(shí)將此 Session 的唯一標(biāo)識(shí)信息 SessionID 返回給瀏覽器

  • 瀏覽器接收到服務(wù)器返回的 SessionID 信息后蘸际,會(huì)將此信息存入到 Cookie 中座哩,同時(shí) Cookie 記錄此 SessionID 屬于哪個(gè)域名

  • 當(dāng)用戶第二次訪問服務(wù)器的時(shí)候,請(qǐng)求會(huì)自動(dòng)判斷此域名下是否存在 Cookie 信息粮彤,如果存在自動(dòng)將 Cookie 信息也發(fā)送給服務(wù)端根穷,服務(wù)端會(huì)從 Cookie 中獲取 SessionID姜骡,再根據(jù) SessionID 查找對(duì)應(yīng)的 Session 信息,如果沒有找到說明用戶沒有登錄或者登錄失效屿良,如果找到 Session 證明用戶已經(jīng)登錄可執(zhí)行后面操作圈澈。

根據(jù)以上流程可知,SessionID 是連接 Cookie 和 Session 的一道橋梁尘惧,大部分系統(tǒng)也是根據(jù)此原理來驗(yàn)證用戶登錄狀態(tài)康栈。

Cookie 和 Session 的區(qū)別

  • 安全性: Session 比 Cookie 安全,Session 是存儲(chǔ)在服務(wù)器端的喷橙,Cookie 是存儲(chǔ)在客戶端的啥么。

  • 存取值的類型不同:Cookie 只支持存字符串?dāng)?shù)據(jù),想要設(shè)置其他類型的數(shù)據(jù)贰逾,需要將其轉(zhuǎn)換成字符串悬荣,Session 可以存任意數(shù)據(jù)類型。

  • 有效期不同: Cookie 可設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間保持似踱,比如我們經(jīng)常使用的默認(rèn)登錄功能隅熙,Session 一般失效時(shí)間較短,客戶端關(guān)閉(默認(rèn)情況下)或者 Session 超時(shí)都會(huì)失效核芽。

  • 存儲(chǔ)大小不同: 單個(gè) Cookie 保存的數(shù)據(jù)不能超過 4K囚戚,Session 可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于 Cookie,但是當(dāng)訪問量過多轧简,會(huì)占用過多的服務(wù)器資源驰坊。

什么是 Token(令牌)

Acesss Token

  • 訪問資源接口(API)時(shí)所需要的資源憑證

  • 簡(jiǎn)單 token 的組成: uid(用戶唯一的身份標(biāo)識(shí))、time(當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳)哮独、sign(簽名拳芙,token 的前幾位以哈希算法壓縮成的一定長(zhǎng)度的十六進(jìn)制字符串)

  • 特點(diǎn):

  • 服務(wù)端無狀態(tài)化、可擴(kuò)展性好

  • 支持移動(dòng)端設(shè)備

  • 安全

  • 支持跨程序調(diào)用

  • token 的身份驗(yàn)證流程:

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  1. 客戶端使用用戶名跟密碼請(qǐng)求登錄

  2. 服務(wù)端收到請(qǐng)求皮璧,去驗(yàn)證用戶名與密碼

  3. 驗(yàn)證成功后舟扎,服務(wù)端會(huì)簽發(fā)一個(gè) token 并把這個(gè) token 發(fā)送給客戶端

  4. 客戶端收到 token 以后,會(huì)把它存儲(chǔ)起來悴务,比如放在 cookie 里或者 localStorage 里

  5. 客戶端每次向服務(wù)端請(qǐng)求資源的時(shí)候需要帶著服務(wù)端簽發(fā)的 token

  6. 服務(wù)端收到請(qǐng)求睹限,然后去驗(yàn)證客戶端請(qǐng)求里面帶著的 token ,如果驗(yàn)證成功讯檐,就向客戶端返回請(qǐng)求的數(shù)據(jù)

  • 每一次請(qǐng)求都需要攜帶 token羡疗,需要把 token 放到 HTTP 的 Header 里

  • 基于 token 的用戶認(rèn)證是一種服務(wù)端無狀態(tài)的認(rèn)證方式,服務(wù)端不用存放 token 數(shù)據(jù)别洪。用解析 token 的計(jì)算時(shí)間換取 session 的存儲(chǔ)空間叨恨,從而減輕服務(wù)器的壓力,減少頻繁的查詢數(shù)據(jù)庫

  • token 完全由應(yīng)用管理挖垛,所以它可以避開同源策略

Refresh Token

  • 另外一種 token——refresh token

  • refresh token 是專用于刷新 access token 的 token痒钝。如果沒有 refresh token秉颗,也可以刷新 access token,但每次刷新都要用戶輸入登錄用戶名與密碼午乓,會(huì)很麻煩站宗。有了 refresh token闸准,可以減少這個(gè)麻煩益愈,客戶端直接用 refresh token 去更新 access token,無需用戶進(jìn)行額外的操作夷家。

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  • Access Token 的有效期比較短蒸其,當(dāng) Acesss Token 由于過期而失效時(shí),使用 Refresh Token 就可以獲取到新的 Token库快,如果 Refresh Token 也失效了摸袁,用戶就只能重新登錄了。

  • Refresh Token 及過期時(shí)間是存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中义屏,只有在申請(qǐng)新的 Acesss Token 時(shí)才會(huì)驗(yàn)證靠汁,不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)接口響應(yīng)時(shí)間造成影響,也不需要向 Session 一樣一直保持在內(nèi)存中以應(yīng)對(duì)大量的請(qǐng)求闽铐。

Token 和 Session 的區(qū)別

  • Session 是一種記錄服務(wù)器和客戶端會(huì)話狀態(tài)的機(jī)制蝶怔,使服務(wù)端有狀態(tài)化,可以記錄會(huì)話信息兄墅。而 Token 是令牌踢星,訪問資源接口(API)時(shí)所需要的資源憑證。Token 使服務(wù)端無狀態(tài)化隙咸,不會(huì)存儲(chǔ)會(huì)話信息沐悦。

  • Session 和 Token 并不矛盾,作為身份認(rèn)證 Token 安全性比 Session 好五督,因?yàn)槊恳粋€(gè)請(qǐng)求都有簽名還能防止監(jiān)聽以及重放攻擊藏否,而 Session 就必須依賴鏈路層來保障通訊安全了。如果你需要實(shí)現(xiàn)有狀態(tài)的會(huì)話充包,仍然可以增加 Session 來在服務(wù)器端保存一些狀態(tài)副签。

  • 所謂 Session 認(rèn)證只是簡(jiǎn)單的把 User 信息存儲(chǔ)到 Session 里,因?yàn)?SessionID 的不可預(yù)測(cè)性误证,暫且認(rèn)為是安全的继薛。而 Token ,如果指的是 OAuth Token 或類似的機(jī)制的話愈捅,提供的是 認(rèn)證 和 授權(quán) 遏考,認(rèn)證是針對(duì)用戶,授權(quán)是針對(duì) App 蓝谨。其目的是讓某 App 有權(quán)利訪問某用戶的信息灌具。這里的 Token 是唯一的青团。不可以轉(zhuǎn)移到其它 App上,也不可以轉(zhuǎn)到其它用戶上咖楣。Session 只提供一種簡(jiǎn)單的認(rèn)證督笆,即只要有此 SessionID ,即認(rèn)為有此 User 的全部權(quán)利诱贿。是需要嚴(yán)格保密的娃肿,這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該只保存在站方,不應(yīng)該共享給其它網(wǎng)站或者第三方 App珠十。所以簡(jiǎn)單來說:如果你的用戶數(shù)據(jù)可能需要和第三方共享料扰,或者允許第三方調(diào)用 API 接口,用 Token 焙蹭。如果永遠(yuǎn)只是自己的網(wǎng)站晒杈,自己的 App,用什么就無所謂了孔厉。

什么是 JWT

  • JSON Web Token(簡(jiǎn)稱 JWT)是目前最流行的跨域認(rèn)證解決方案拯钻。

  • 是一種認(rèn)證授權(quán)機(jī)制

  • JWT 是為了在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境間傳遞聲明而執(zhí)行的一種基于 JSON 的開放標(biāo)準(zhǔn)(RFC 7519)撰豺。JWT 的聲明一般被用來在身份提供者和服務(wù)提供者間傳遞被認(rèn)證的用戶身份信息粪般,以便于從資源服務(wù)器獲取資源。比如用在用戶登錄上郑趁。

  • 可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公/私秘鑰對(duì) JWT 進(jìn)行簽名刊驴。因?yàn)閿?shù)字簽名的存在,這些傳遞的信息是可信的寡润。

  • 阮一峰老師的 JSON Web Token 入門教程 講的非常通俗易懂捆憎,這里就不再班門弄斧了

生成 JWT

JWT 的原理

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  • JWT 認(rèn)證流程:

  • 用戶輸入用戶名/密碼登錄,服務(wù)端認(rèn)證成功后梭纹,會(huì)返回給客戶端一個(gè) JWT

  • 客戶端將 token 保存到本地(通常使用 localstorage躲惰,也可以使用 cookie)

  • 當(dāng)用戶希望訪問一個(gè)受保護(hù)的路由或者資源的時(shí)候,需要請(qǐng)求頭的 Authorization 字段中使用Bearer 模式添加 JWT变抽,其內(nèi)容看起來是下面這樣

Authorization: Bearer <token>
  • 服務(wù)端的保護(hù)路由將會(huì)檢查請(qǐng)求頭 Authorization 中的 JWT 信息础拨,如果合法,則允許用戶的行為

  • 因?yàn)?JWT 是自包含的(內(nèi)部包含了一些會(huì)話信息)绍载,因此減少了需要查詢數(shù)據(jù)庫的需要

  • 因?yàn)?JWT 并不使用 Cookie 的诡宗,所以你可以使用任何域名提供你的 API 服務(wù)而不需要擔(dān)心跨域資源共享問題(CORS)

  • 因?yàn)橛脩舻臓顟B(tài)不再存儲(chǔ)在服務(wù)端的內(nèi)存中,所以這是一種無狀態(tài)的認(rèn)證機(jī)制

JWT 的使用方式

  • 客戶端收到服務(wù)器返回的 JWT击儡,可以儲(chǔ)存在 Cookie 里面塔沃,也可以儲(chǔ)存在 localStorage。

方式一

  • 當(dāng)用戶希望訪問一個(gè)受保護(hù)的路由或者資源的時(shí)候阳谍,可以把它放在 Cookie 里面自動(dòng)發(fā)送蛀柴,但是這樣不能跨域螃概,所以更好的做法是放在 HTTP 請(qǐng)求頭信息的 Authorization 字段里,使用 Bearer 模式添加 JWT鸽疾。

    GET /calendar/v1/events
    
  • 用戶的狀態(tài)不會(huì)存儲(chǔ)在服務(wù)端的內(nèi)存中吊洼,這是一種 無狀態(tài)的認(rèn)證機(jī)制

  • 服務(wù)端的保護(hù)路由將會(huì)檢查請(qǐng)求頭 Authorization 中的 JWT 信息,如果合法制肮,則允許用戶的行為冒窍。

  • 由于 JWT 是自包含的,因此減少了需要查詢數(shù)據(jù)庫的需要

  • JWT 的這些特性使得我們可以完全依賴其無狀態(tài)的特性提供數(shù)據(jù) API 服務(wù)弄企,甚至是創(chuàng)建一個(gè)下載流服務(wù)超燃。

  • 因?yàn)?JWT 并不使用 Cookie ,所以你可以使用任何域名提供你的 API 服務(wù)而不需要擔(dān)心跨域資源共享問題(CORS)

方式二

  • 跨域的時(shí)候拘领,可以把 JWT 放在 POST 請(qǐng)求的數(shù)據(jù)體里。

方式三

  • 通過 URL 傳輸
http://www.example.com/user?token=xxx

項(xiàng)目中使用 JWT

項(xiàng)目地址:https://github.com/yjdjiayou/jwt-demo

Token 和 JWT 的區(qū)別

相同:

  • 都是訪問資源的令牌

  • 都可以記錄用戶的信息

  • 都是使服務(wù)端無狀態(tài)化

  • 都是只有驗(yàn)證成功后樱调,客戶端才能訪問服務(wù)端上受保護(hù)的資源

區(qū)別:

  • Token:服務(wù)端驗(yàn)證客戶端發(fā)送過來的 Token 時(shí)约素,還需要查詢數(shù)據(jù)庫獲取用戶信息,然后驗(yàn)證 Token 是否有效笆凌。

  • JWT:將 Token 和 Payload 加密后存儲(chǔ)于客戶端圣猎,服務(wù)端只需要使用密鑰解密進(jìn)行校驗(yàn)(校驗(yàn)也是 JWT 自己實(shí)現(xiàn)的)即可,不需要查詢或者減少查詢數(shù)據(jù)庫乞而,因?yàn)?JWT 自包含了用戶信息和加密的數(shù)據(jù)送悔。

常見的前后端鑒權(quán)方式

  1. Session-Cookie

  2. Token 驗(yàn)證(包括 JWT,SSO)

  3. OAuth2.0(開放授權(quán))

常見的加密算法

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  • 哈希算法(Hash Algorithm)又稱散列算法爪模、散列函數(shù)欠啤、哈希函數(shù),是一種從任何一種數(shù)據(jù)中創(chuàng)建小的數(shù)字“指紋”的方法屋灌。哈希算法將數(shù)據(jù)重新打亂混合洁段,重新創(chuàng)建一個(gè)哈希值。

  • 哈希算法主要用來保障數(shù)據(jù)真實(shí)性(即完整性)共郭,即發(fā)信人將原始消息和哈希值一起發(fā)送祠丝,收信人通過相同的哈希函數(shù)來校驗(yàn)原始數(shù)據(jù)是否真實(shí)。

  • 哈希算法通常有以下幾個(gè)特點(diǎn):

  • 2 的 128 次方為 340282366920938463463374607431768211456除嘹,也就是 10 的 39 次方級(jí)別

  • 2 的 160 次方為 1.4615016373309029182036848327163e+48写半,也就是 10 的 48 次方級(jí)別

  • 2 的 256 次方為 1.1579208923731619542357098500869 × 10 的 77 次方,也就是 10 的 77 次方

  • 正像快速:原始數(shù)據(jù)可以快速計(jì)算出哈希值

  • 逆向困難:通過哈希值基本不可能推導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)

  • 輸入敏感:原始數(shù)據(jù)只要有一點(diǎn)變動(dòng)尉咕,得到的哈希值差別很大

  • 沖突避免:很難找到不同的原始數(shù)據(jù)得到相同的哈希值叠蝇,宇宙中原子數(shù)大約在 10 的 60 次方到 80 次方之間,所以 2 的 256 次方有足夠的空間容納所有的可能龙考,算法好的情況下沖突碰撞的概率很低:

注意:

  1. 以上不能保證數(shù)據(jù)被惡意篡改蟆肆,原始數(shù)據(jù)和哈希值都可能被惡意篡改矾睦,要保證不被篡改,可以使用RSA 公鑰私鑰方案炎功,再配合哈希值枚冗。

  2. 哈希算法主要用來防止計(jì)算機(jī)傳輸過程中的錯(cuò)誤,早期計(jì)算機(jī)通過前 7 位數(shù)據(jù)第 8 位奇偶校驗(yàn)碼來保障(12.5% 的浪費(fèi)效率低)蛇损,對(duì)于一段數(shù)據(jù)或文件赁温,通過哈希算法生成 128bit 或者 256bit 的哈希值,如果校驗(yàn)有問題就要求重傳淤齐。

常見問題

使用 cookie 時(shí)需要考慮的問題

  • 因?yàn)榇鎯?chǔ)在客戶端股囊,容易被客戶端篡改,使用前需要驗(yàn)證合法性

  • 不要存儲(chǔ)敏感數(shù)據(jù)更啄,比如用戶密碼稚疹,賬戶余額

  • 使用 httpOnly 在一定程度上提高安全性

  • 盡量減少 cookie 的體積,能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量不能超過 4kb

  • 設(shè)置正確的 domain 和 path祭务,減少數(shù)據(jù)傳輸

  • cookie 無法跨域

  • 一個(gè)瀏覽器針對(duì)一個(gè)網(wǎng)站最多存 20 個(gè)Cookie内狗,瀏覽器一般只允許存放 300 個(gè)Cookie

  • 移動(dòng)端對(duì) cookie 的支持不是很好,而 session 需要基于 cookie 實(shí)現(xiàn)义锥,所以移動(dòng)端常用的是 token

使用 session 時(shí)需要考慮的問題

  • 將 session 存儲(chǔ)在服務(wù)器里面柳沙,當(dāng)用戶同時(shí)在線量比較多時(shí),這些 session 會(huì)占據(jù)較多的內(nèi)存拌倍,需要在服務(wù)端定期的去清理過期的 session

  • 當(dāng)網(wǎng)站采用集群部署的時(shí)候赂鲤,會(huì)遇到多臺(tái) web 服務(wù)器之間如何做 session 共享的問題。因?yàn)?session 是由單個(gè)服務(wù)器創(chuàng)建的柱恤,但是處理用戶請(qǐng)求的服務(wù)器不一定是那個(gè)創(chuàng)建 session 的服務(wù)器数初,那么該服務(wù)器就無法拿到之前已經(jīng)放入到 session 中的登錄憑證之類的信息了。

  • 當(dāng)多個(gè)應(yīng)用要共享 session 時(shí)膨更,除了以上問題妙真,還會(huì)遇到跨域問題,因?yàn)椴煌膽?yīng)用可能部署的主機(jī)不一樣荚守,需要在各個(gè)應(yīng)用做好 cookie 跨域的處理珍德。

  • sessionId 是存儲(chǔ)在 cookie 中的,假如瀏覽器禁止 cookie 或不支持 cookie 怎么辦矗漾? 一般會(huì)把 sessionId 跟在 url 參數(shù)后面即重寫 url锈候,所以 session 不一定非得需要靠 cookie 實(shí)現(xiàn)

  • 移動(dòng)端對(duì) cookie 的支持不是很好,而 session 需要基于 cookie 實(shí)現(xiàn),所以移動(dòng)端常用的是 token

使用 token 時(shí)需要考慮的問題

  • 如果你認(rèn)為用數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ) token 會(huì)導(dǎo)致查詢時(shí)間太長(zhǎng),可以選擇放在內(nèi)存當(dāng)中真屯。比如 redis 很適合你對(duì) token 查詢的需求笼踩。

  • token 完全由應(yīng)用管理获列,所以它可以避開同源策略

  • token 可以避免 CSRF 攻擊(因?yàn)椴恍枰?cookie 了)

  • 移動(dòng)端對(duì) cookie 的支持不是很好谷市,而 session 需要基于 cookie 實(shí)現(xiàn),所以移動(dòng)端常用的是 token

使用 JWT 時(shí)需要考慮的問題

  • 因?yàn)?JWT 并不依賴 Cookie 的击孩,所以你可以使用任何域名提供你的 API 服務(wù)而不需要擔(dān)心跨域資源共享問題(CORS)

  • JWT 默認(rèn)是不加密迫悠,但也是可以加密的。生成原始 Token 以后巩梢,可以用密鑰再加密一次创泄。

  • JWT 不加密的情況下,不能將秘密數(shù)據(jù)寫入 JWT括蝠。

  • JWT 不僅可以用于認(rèn)證鞠抑,也可以用于交換信息。有效使用 JWT忌警,可以降低服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)庫的次數(shù)搁拙。

  • JWT 最大的優(yōu)勢(shì)是服務(wù)器不再需要存儲(chǔ) Session,使得服務(wù)器認(rèn)證鑒權(quán)業(yè)務(wù)可以方便擴(kuò)展慨蓝。但這也是 JWT 最大的缺點(diǎn):由于服務(wù)器不需要存儲(chǔ) Session 狀態(tài)感混,因此使用過程中無法廢棄某個(gè) Token 或者更改 Token 的權(quán)限。也就是說一旦 JWT 簽發(fā)了礼烈,到期之前就會(huì)始終有效,除非服務(wù)器部署額外的邏輯婆跑。

  • JWT 本身包含了認(rèn)證信息此熬,一旦泄露,任何人都可以獲得該令牌的所有權(quán)限滑进。為了減少盜用犀忱,JWT的有效期應(yīng)該設(shè)置得比較短。對(duì)于一些比較重要的權(quán)限扶关,使用時(shí)應(yīng)該再次對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證阴汇。

  • JWT 適合一次性的命令認(rèn)證,頒發(fā)一個(gè)有效期極短的 JWT节槐,即使暴露了危險(xiǎn)也很小搀庶,由于每次操作都會(huì)生成新的 JWT,因此也沒必要保存 JWT铜异,真正實(shí)現(xiàn)無狀態(tài)哥倔。

  • 為了減少盜用,JWT 不應(yīng)該使用 HTTP 協(xié)議明碼傳輸揍庄,要使用 HTTPS 協(xié)議傳輸咆蒿。

使用加密算法時(shí)需要考慮的問題

  • 絕不要以明文存儲(chǔ)密碼

  • 永遠(yuǎn)使用 哈希算法 來處理密碼,絕不要使用 Base64 或其他編碼方式來存儲(chǔ)密碼,這和以明文存儲(chǔ)密碼是一樣的沃测,使用哈希缭黔,而不要使用編碼。編碼以及加密蒂破,都是雙向的過程馏谨,而密碼是保密的,應(yīng)該只被它的所有者知道寞蚌, 這個(gè)過程必須是單向的田巴。哈希正是用于做這個(gè)的,從來沒有解哈希這種說法挟秤, 但是編碼就存在解碼壹哺,加密就存在解密。

  • 絕不要使用弱哈纤腋眨或已被破解的哈希算法管宵,像 MD5 或 SHA1 ,只使用強(qiáng)密碼哈希算法攀甚。

  • 絕不要以明文形式顯示或發(fā)送密碼箩朴,即使是對(duì)密碼的所有者也應(yīng)該這樣。如果你需要 “忘記密碼” 的功能秋度,可以隨機(jī)生成一個(gè)新的 一次性的(這點(diǎn)很重要)密碼炸庞,然后把這個(gè)密碼發(fā)送給用戶。

分布式架構(gòu)下 session 共享方案

1. session 復(fù)制

  • 任何一個(gè)服務(wù)器上的 session 發(fā)生改變(增刪改)荚斯,該節(jié)點(diǎn)會(huì)把這個(gè) session 的所有內(nèi)容序列化埠居,然后廣播給所有其它節(jié)點(diǎn),不管其他服務(wù)器需不需要 session 事期,以此來保證 session 同步

優(yōu)點(diǎn): 可容錯(cuò)滥壕,各個(gè)服務(wù)器間 session 能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)。
缺點(diǎn): 會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷造成一定壓力兽泣,如果 session 量大的話可能會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞绎橘,拖慢服務(wù)器性能。

2. 粘性 session /IP 綁定策略

  • 采用 Ngnix 中的 ip_hash 機(jī)制唠倦,將某個(gè) ip的所有請(qǐng)求都定向到同一臺(tái)服務(wù)器上称鳞,即將用戶與服務(wù)器綁定。 用戶第一次請(qǐng)求時(shí)牵敷,負(fù)載均衡器將用戶的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到了 A 服務(wù)器上胡岔,如果負(fù)載均衡器設(shè)置了粘性 session 的話,那么用戶以后的每次請(qǐng)求都會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到 A 服務(wù)器上枷餐,相當(dāng)于把用戶和 A 服務(wù)器粘到了一塊靶瘸,這就是粘性 session 機(jī)制。

優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)單,不需要對(duì) session 做任何處理怨咪。
缺點(diǎn): 缺乏容錯(cuò)性屋剑,如果當(dāng)前訪問的服務(wù)器發(fā)生故障,用戶被轉(zhuǎn)移到第二個(gè)服務(wù)器上時(shí)诗眨,他的 session 信息都將失效唉匾。
適用場(chǎng)景: 發(fā)生故障對(duì)客戶產(chǎn)生的影響較小匠楚;服務(wù)器發(fā)生故障是低概率事件 巍膘。
實(shí)現(xiàn)方式: 以 Nginx 為例,在 upstream 模塊配置 ip_hash 屬性即可實(shí)現(xiàn)粘性 session芋簿。

3. session 共享(常用)

  • 使用分布式緩存方案比如 Memcached 峡懈、Redis 來緩存 session,但是要求 Memcached 或 Redis 必須是集群

  • 把 session 放到 Redis 中存儲(chǔ)与斤,雖然架構(gòu)上變得復(fù)雜肪康,并且需要多訪問一次 Redis ,但是這種方案帶來的好處也是很大的:

  • 實(shí)現(xiàn)了 session 共享撩穿;

  • 可以水平擴(kuò)展(增加 Redis 服務(wù)器)磷支;

  • 服務(wù)器重啟 session 不丟失(不過也要注意 session 在 Redis 中的刷新/失效機(jī)制);

  • 不僅可以跨服務(wù)器 session 共享食寡,甚至可以跨平臺(tái)(例如網(wǎng)頁端和 APP 端)

image

4. session 持久化

  • 將 session 存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中雾狈,保證 session 的持久化

優(yōu)點(diǎn): 服務(wù)器出現(xiàn)問題,session 不會(huì)丟失
缺點(diǎn): 如果網(wǎng)站的訪問量很大抵皱,把 session 存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中箍邮,會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫造成很大壓力,還需要增加額外的開銷維護(hù)數(shù)據(jù)庫叨叙。

只要關(guān)閉瀏覽器 ,session 真的就消失了堪澎?

不對(duì)擂错。對(duì) session 來說,除非程序通知服務(wù)器刪除一個(gè) session樱蛤,否則服務(wù)器會(huì)一直保留钮呀,程序一般都是在用戶做 log off 的時(shí)候發(fā)個(gè)指令去刪除 session。
然而瀏覽器從來不會(huì)主動(dòng)在關(guān)閉之前通知服務(wù)器它將要關(guān)閉昨凡,因此服務(wù)器根本不會(huì)有機(jī)會(huì)知道瀏覽器已經(jīng)關(guān)閉爽醋,之所以會(huì)有這種錯(cuò)覺,是大部分 session 機(jī)制都使用會(huì)話 cookie 來保存 session id便脊,而關(guān)閉瀏覽器后這個(gè) session id 就消失了蚂四,再次連接服務(wù)器時(shí)也就無法找到原來的 session。如果服務(wù)器設(shè)置的 cookie 被保存在硬盤上,或者使用某種手段改寫瀏覽器發(fā)出的 HTTP 請(qǐng)求頭遂赠,把原來的 session id 發(fā)送給服務(wù)器久妆,則再次打開瀏覽器仍然能夠打開原來的 session。
恰恰是由于關(guān)閉瀏覽器不會(huì)導(dǎo)致 session 被刪除跷睦,迫使服務(wù)器為 session 設(shè)置了一個(gè)失效時(shí)間筷弦,當(dāng)距離客戶端上一次使用 session 的時(shí)間超過這個(gè)失效時(shí)間時(shí),服務(wù)器就認(rèn)為客戶端已經(jīng)停止了活動(dòng)抑诸,才會(huì)把 session 刪除以節(jié)省存儲(chǔ)空間烂琴。

項(xiàng)目地址

https://github.com/yjdjiayou/jwt-demo

后語

  • 本文只是基于自己的理解講了理論知識(shí),因?yàn)閷?duì)后端/算法知識(shí)不是很熟蜕乡,如有謬誤奸绷,還請(qǐng)告知,萬分感謝异希!

  • 如果本文對(duì)你有所幫助健盒,還請(qǐng)點(diǎn)個(gè)贊~~

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