一天,正是午休时段
兵长路过胖sir座位,大吃一惊,今天胖sir居然没有打呼噜,而是在低着头聚精会神盯着一本书
兵长凑近一看,胖sir居然在看史书...
兵长:(轻声道),你在看~~ 什 ~~ 么 ~~
胖sir:我在想我要是穿越到清朝,我会是啥身份?
what??~~~ , 能是啥身份,肯定是重量级人物呗
胖sir: 我呸, 今天我倒要给你讲讲啥叫身份
讲到身份,不得不说一下cookie、session、Token的区别,come on
cookie总是保存在客户端中,按在客户端中的存储位置,可分为 和 。
内存cookie由浏览器维护,保存在内存中,浏览器关闭后就消失了,其存在时间是短暂的。
硬盘cookie保存在硬盘⾥,有⼀个过期时间,除⾮⽤户⼿⼯清理或到了过期时间,硬盘cookie不会被删除,其存在时间 是⻓期的。
所以,按存在时间,可分为 和。
那么cookies到底是什么呢?
cookie 是⼀个⾮常具体的东⻄,指的就是浏览器⾥⾯能永久存储的⼀种数据,仅仅是浏览器实现的⼀种数
据存储功能。
cookie由服务器⽣成,发送给浏览器 ,浏览器把cookie以key-value形式保存到某个⽬录下的⽂本⽂件
内,下⼀次请求同⼀⽹站时会把该cookie发送给服务器。由于cookie是存在客户端上的,所以浏览器加⼊
了⼀些限制确保cookie不会被恶意使⽤,同时不会占据太多磁盘空间,所以每个域的cookie数量是有限的。
Session字⾯意思是会话,主要⽤来标识⾃⼰的身份。
⽐如在⽆状态的api服务在多次请求数据库时,如何 知道是同⼀个⽤户,这个就可以通过session的机制,服务器要知道当前发请求给⾃⼰的是谁,为了区分客户端请求, 服务端会给具体的客户端⽣成身份标识session ,然后客户端每次向服务器发请求 的时候,都带上这个“身份标识”,服务器就知道这个请求来⾃于谁了。
⾄于客户端如何保存该标识,可以有很多⽅式,对于浏览器⽽⾔,⼀般都是使⽤ cookie 的⽅式 ,服务器使⽤session把⽤户信息临时保存了服务器上,⽤户离开⽹站就会销毁,这种凭证存储⽅式相对于 ,cookie来说更加安全。
但是session会有⼀个缺陷: 如果web服务器做了负载均衡,那么下⼀个操作请求到 了另⼀台服务器的时候session会丢失。
因此,通常企业⾥会使⽤ redis,memcached 缓存中间件来实现session的共享,此时web服务器就是⼀ 个完全⽆状态的存在,所有的⽤户凭证可以通过共享session的⽅式存取,当前session的过期和销毁机制 需要⽤户做控制。
token的意思是“令牌”,是⽤户身份的验证⽅式,最简单的token组成: uid(⽤户唯⼀标识) + time(当前 时间戳) + sign(签名,由token的前⼏位+盐以哈希算法压缩成⼀定⻓度的⼗六进制字符串) ,同时还可 以将不变的参数也放进token
这里说的token只的是 JWT(Json Web Token)
⼀般⽽⾔,⽤户注册登陆后会⽣成⼀个jwt token返回给浏览器,浏览器向服务端请求数据时携带 token ,服务器端使⽤ signature 中定义的⽅式进⾏解码,进⽽对token进⾏解析和验证。
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header: ⽤来指定使⽤的算法(HMAC SHA256 RSA)和token类型(如JWT)
官网上可以找到各种语言的jwt库,例如我们下面使用这个库进行编码,因为这个库使用的人是最多的,值得信赖
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payload: 包含声明(要求),声明通常是⽤户信息或其他数据的声明,⽐如⽤户id,名称,邮箱等. 声明。可分为三种: registered,public,private
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signature: ⽤来保证JWT的真实性,可以使⽤不同的算法
token的第一部分,如
对上⾯的json进⾏base64编码即可得到JWT的第⼀个部分
payload
token第二部分如
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registered claims: 预定义的声明,通常会放置⼀些预定义字段,⽐如过期时间,主题等(iss:issuer,exp:expiration time,sub:subject,aud:audience)
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public claims: 可以设置公开定义的字段
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private claims: ⽤于统⼀使⽤他们的各⽅之间的共享信息
不要在header和payload中放置敏感信息,除⾮信息本身已经做过脱敏处理,因为payload部分的具体数据是可以通过token来获取到的
token的第三部分
为了得到签名部分,必须有编码过的header和payload,以及⼀个秘钥,签名算法使⽤header中指定的那 个,然后对其进⾏签名即可
HMACSHA256(base64UrlEncode(header)+"."+base64UrlEncode(payload),secret)
签名是 ⽤于验证消息在传递过程中有没有被更改 ,并且,对于使⽤私钥签名的token,它还可以验证JWT
的发送⽅是否为它所称的发送⽅。
签名的⽬的
最后⼀步签名的过程,实际上是对头部以及载荷内容进⾏签名。
⼀般⽽⾔,加密算法对于不同的输⼊ 产⽣的输出总是不⼀样的。对于两个不同的输⼊,产⽣同样的输出的概率极其地⼩。所以,我们就把“不⼀样的输⼊产⽣不⼀样的输出”当做必然事件来看待。
所以,如果有⼈对头部以及载荷的内容解码之后进⾏修改,再进⾏编码的话,那么新的头部和载荷的 签名和之前的签名就将是不⼀样的。⽽且,如果不知道服务器加密的时候⽤的密钥的话,得出来的签名也 ⼀定会是不⼀样的。
服务器应⽤在接受到JWT后,会⾸先对头部和载荷的内容⽤同⼀算法再次签名。那么服务器应⽤是怎 么知道我们⽤的是哪⼀种算法呢?
在JWT的头部中已经⽤alg字段指明了我们的加密算法了。
如果服务器应⽤对头部和载荷再次以同样⽅法签名之后发现,⾃⼰计算出来的签名和接受到的签名不 ⼀样,那么就说明这个Token的内容被别⼈动过的,我们应该拒绝这个Token,
注意:在JWT中,不应该在载荷⾥⾯加⼊任何敏感的数据,⽐如⽤户的密码。具体原因上文已经给过答案了
在jwt.io()⽹站中,提供了⼀些JWT token的编码,验证以及⽣成jwt的⼯具。
下图就是⼀个典型的jwt-token的组成部分。
我们要明白的时候,JWT是用作认证的,而不是用来做授权的。明白他的功能,那么对应JWT的应用场景就不言而喻了
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Authorization(授权): 典型场景,⽤户请求的token中包含了该令牌允许的路由,服务和资源。单点登录其实就是现在⼴泛使⽤JWT的⼀个特性
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Information Exchange(信息交换): 对于安全的在各⽅之间传输信息⽽⾔,JSON Web Tokens⽆疑 是⼀种很好的⽅式.因为JWTs可以被签名
例如,⽤公钥/私钥对,你可以确定发送⼈就是它们所说的 那个⼈。另外,由于签名是使⽤头和有效负载计算的,您还可以验证内容没有被篡改
JWT认证过程基本上整个过程分为两个阶段
- 第⼀个阶段,客户端向服务端获取token
- 第⼆阶段,客户端带着该token去请求相关的资源
通常⽐较重要的是,服务端如何根据指定的规则进⾏token的⽣成。
在认证的时候,当⽤户⽤他们的凭证成功登录以后,⼀个JSON Web Token将会被返回。 此后,token就是⽤户凭证了,你必须⾮常⼩⼼以防⽌出现安全问题。 ⼀般⽽⾔,你保存令牌的时间不应该超过你所需要它的时间。
⽆论何时⽤户想要访问受保护的路由或者资源的时候,⽤户代理(通常是浏览器)都应该带上JWT,典型 的,通常放在Authorization header中,⽤Bearer schema: Authorization: Bearer
如果JWT包含⾜够多的必需的数据,那么就可以减少对某些操作的数据库查询的需要,尽管可能并不总是如此。 如果token是在授权头(Authorization header)中发送的,那么跨源资源共享(CORS)将不会成为问题,因为它不使⽤cookie。
来感受一张官方的图
获取JWT以及访问APIs以及资源
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客户端向授权接⼝请求授权
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服务端授权后返回⼀个access token给客户端
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客户端使⽤access token访问受保护的资源
- Sessions:认证通过后需要将⽤户的session数据保存在内存中,随着认证⽤户的增加,内存开销会⼤
- 扩展性问题: 由于session存储在内存中,扩展性会受限,虽然后期可以使⽤redis,memcached来缓存数据
- CORS: 当多个终端访问同⼀份数据时,可能会遇到禁⽌请求的问题
- CSRF: ⽤户容易受到CSRF攻击(Cross Site Request Forgery, 跨站域请求伪造)
-
⽤户携带⽤户名和密码请求获取token(接⼝数据中可使⽤appId,appKey,或是自己协商好的某类数据)
-
服务端校验⽤户凭证,并返回⽤户或客户端⼀个Token
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客户端存储token,并在请求头中携带Token
-
服务端校验token并返回相应数据
需要注意几点:
- 客户端请求服务器的时候,必须将token放到header中
- 客户端请求服务器每一次都需要带上token
- 服务器需要设置 为接收所有域的请求:
3、Session和JWT Token的有啥不一样的?
- 他俩都可以存储用户相关的信息
- session 存储在服务器, JWT存储在客户端
- 他是的 且
- 他相对安全:防⽌CSRF攻击,token过期重新认证
上文有说说,JWT是用于做身份认证的而不是做授权的,那么在这里列举一下 做认证和做授权分别用在哪里呢?
- 例如是⼀种授权框架,是用于授权,主要用在 使⽤第三⽅账号登录的情况 (⽐如使⽤weibo, qq, github登录某个app)
- JWT是⼀种认证协议 ,⽤在 前后端分离 , 需要简单的对后台API进⾏保护时使⽤
- 无论是授权还是认证,都需要记住使用HTTPS来保护数据的安全性
- jwt做身份验证,这里主要讲如何根据header,payload,signature生成token
- 客户端带着token来服务器做请求,如何校验?
下面实例代码,主要做了2个接口
用到的技术点:
- gin
- 路由分组
- 中间件的使用
- gorm
- 简单操作mysql数据库,插入,查询
- jwt
- 生成token
- 解析token
访问url : http://127.0.0.1:9999/v1/login
功能:
- 用户登录
- 生成jwt,并返回给到客户端
- gorm对数据库的操作
访问url : http://127.0.0.1:9999/v1/auth/hello
功能:
- 校验 客户端请求服务器携带token
- 返回客户端所请求的数据
main.go
controller.go
文件中基本的数据结构定义为:
文件中涉及的处理函数:
实际源码:
myauth.go
myauth.go
CreateToken用JWT对象绑定,对象中包含密钥,函数的参数是载荷
NewWithClaims的具体作用是是初始化一个Token对象
主要是得到一个完整的token
SigningString 将header 与 载荷 处理后拼接在一起
Sign 将密钥计算一个hash值,与header,载荷拼接在一起,进而制作成token
此处的Sign 方法具体是调用哪一个实现,请继续往下看
将header通过json序列化之后使用base64加密
同样的也将载荷通过json序列化之后使用base64加密
将这俩加密后的字符串拼接在一起
5> 回到创建token函数的位置
SigningMethodHS256 对应这一个结构,如下
看到这里,便解开了上述第4点 Sign方法具体在哪里实现的问题
数据库展示(若对编码中的gorm有疑问,可以看小魔童哪吒的上一期gorm的整理)
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