什么是Jwt?

JSON Web Token (JWT),它是目前最流行的跨域身份验证解决方案

JWT的精髓在于:“去中心化”,数据是保存在客户端的。

JWT的工作原理

是在服务器身份验证之后,将生成一个JSON对象并将其发送回用户,示例如下:
{“UserName”: “Chongchong”,“Role”: “Admin”,“Expire”: “2018-08-08 20:15:56”}

之后,当用户与服务器通信时,客户在请求中发回JSON对象

为了防止用户篡改数据,服务器将在生成对象时添加签名,并对发回的数据进行验证

Jwt组成:一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成:头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)
在这里插入图片描述

有效载荷

有效载荷部分,是JWT的主体内容部分,也是一个JSON对象,包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认字段供选择。

iss:发行人

exp:到期时间

sub:主题

aud:用户

nbf:在此之前不可用

iat:发布时间

jti:JWT ID用于标识该JWT

除以上默认字段外,我们还可以自定义私有字段,如下例:

{

“sub”: “1234567890”,

“name”: “chongchong”,

“admin”: true

}

请注意,默认情况下JWT是未加密的,任何人都可以解读其内容,因此不要构建隐私信息字段,存放保密信息,以防止信息泄露。

JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

JWT的用法

客户端接收服务器返回的JWT,将其存储在Cookie或localStorage中。

此后,客户端将在与服务器交互中都会带JWT。如果将它存储在Cookie中,就可以自动发送,但是不会跨域,因此一般是将它放入HTTP请求的Header Authorization字段中。

Authorization: Bearer

当跨域时,也可以将JWT被放置于POST请求的数据主体中。

JWT问题和趋势

1、JWT默认不加密,但可以加密。生成原始令牌后,可以使用改令牌再次对其进行加密。

2、当JWT未加密方法是,一些私密数据无法通过JWT传输。

3、JWT不仅可用于认证,还可用于信息交换。善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数。

4、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。也就是说,一旦JWT签发,在有效期内将会一直有效。

5、JWT本身包含认证信息,因此一旦信息泄露,任何人都可以获得令牌的所有权限。为了减少盗用,JWT的有效期不宜设置太长。对于某些重要操作,用户在使用时应该每次都进行进行身份验证。

6、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。

Jwt实现登录验证

大概思路:利用Jwt在后端服务器生成jwt令牌,然后传给前端服务器,然后在登录时保存jwt令牌在request Header,每次请求其他路由时都会进行校验,看是否保存,没有保存就无法访问该路由,由此实现身份验证。
在这里插入图片描述

首先定义验证的过滤器CorsFilter和JwtFilter,还有我们所需要用到的工具类JwtUtils,注意的是在web中配置过滤器的顺序一定要注意,JWT验证过滤器,配置顺序 :CorsFilte–>JwtFilter–>struts2中央控制器

package com.hu.vue.util;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * 配置tomcat允许跨域访问
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class CorsFilter implements Filter {

	@Override
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}

	// @Override
	// public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse
	// servletResponse, FilterChain filterChain)
	// throws IOException, ServletException {
	// HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) servletResponse;
	//
	// // Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
	// // Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
	// // Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
	// httpResponse.addHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
	// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT,
	// DELETE");
	// // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,
	// // X-Requested-With, Content-Type, Accept");
	//
	// // 允许请求头Token
	// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers",
	// "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, Token");
	// HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;
	// System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));
	// if("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {
	// return;
	// }
	//
	//
	// filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
	// }

	@Override
	public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
			throws IOException, ServletException {
		HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) servletResponse;
		HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;

		// Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
		// Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
		// Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
		resp.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
		resp.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT, DELETE");
		// resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With,
		// Content-Type, Accept");
		// 允许客户端,发一个新的请求头jwt
		resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");

		// 允许客户端,处理一个新的响应头jwt
		resp.setHeader("Access-Control-Expose-Headers", "jwt");
		// String sss = resp.getHeader("Access-Control-Expose-Headers");
		// System.out.println("sss=" + sss);

		// 允许请求头Token
		// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers","Origin,X-Requested-With,
		// Content-Type, Accept, Token");
		// System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));

		if ("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {// axios的ajax会发两次请求,第一次提交方式为:option,直接返回即可
			return;
		}
		filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
	}

	@Override
	public void destroy() {

	}
}

JwtFilter,要开启jwt验证就需要改变配置属性 private boolean OFF = false;

package com.hu.vue.util;

import java.io.IOException;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import io.jsonwebtoken.Claims;

/**
 * * JWT验证过滤器,配置顺序 :CorsFilte-->JwtFilter-->struts2中央控制器
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class JwtFilter implements Filter {

	// 排除的URL,一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)
	private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\\.action?.*$";

	private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);

	private boolean OFF = true;// true关闭jwt令牌验证功能

	@Override
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
	}

	@Override
	public void destroy() {
	}

	@Override
	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
		HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
		String path = req.getServletPath();
		if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行
			chain.doFilter(request, response);
			return;
		}

		// 从客户端请求头中获得令牌并验证
		String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);
		Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);
		if (null == claims) {
			// resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
			resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");
			return;
		} else {
			String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
			resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);
			chain.doFilter(request, response);
		}
	}

	/**
	 * 验证jwt令牌,验证通过返回声明(包括公有和私有),返回null则表示验证失败
	 */
	private Claims validateJwtToken(String jwt) {
		Claims claims = null;
		try {
			if (null != jwt) {
				claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return claims;
	}

	/**
	 * 是否为排除的URL
	 * 
	 * @param path
	 * @return
	 */
	private boolean isExcludeUrl(String path) {
		Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
		return matcher.matches();
	}

	// public static void main(String[] args) {
	// String path = "/sys/userAction_doLogin.action?username=zs&password=123";
	// Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
	// boolean b = matcher.matches();
	// System.out.println(b);
	// }

}

JwtUitls

package com.hu.vue.util;

import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;

/**
 * JWT验证过滤器:配置顺序 CorsFilte->JwtUtilsr-->StrutsPrepareAndExecuteFilter
 *
 */
public class JwtUtils {
	/**
	 * JWT_WEB_TTL:WEBAPP应用中token的有效时间,默认30分钟
	 */
	public static final long JWT_WEB_TTL = 5 * 60 * 1000;

	/**
	 * 将jwt令牌保存到header中的key
	 */
	public static final String JWT_HEADER_KEY = "jwt";

	// 指定签名的时候使用的签名算法,也就是header那部分,jjwt已经将这部分内容封装好了。
	private static final SignatureAlgorithm SIGNATURE_ALGORITHM = SignatureAlgorithm.HS256;
	private static final String JWT_SECRET = "f356cdce935c42328ad2001d7e9552a3";// JWT密匙
	private static final SecretKey JWT_KEY;// 使用JWT密匙生成的加密key

	static {
		byte[] encodedKey = Base64.decodeBase64(JWT_SECRET);
		JWT_KEY = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
	}

	private JwtUtils() {
	}

	/**
	 * 解密jwt,获得所有声明(包括标准和私有声明)
	 * 
	 * @param jwt
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	public static Claims parseJwt(String jwt) {
		Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(JWT_KEY).parseClaimsJws(jwt).getBody();
		return claims;
	}

	/**
	 * 创建JWT令牌,签发时间为当前时间
	 * 
	 * @param claims
	 *            创建payload的私有声明(根据特定的业务需要添加,如果要拿这个做验证,一般是需要和jwt的接收方提前沟通好验证方式的)
	 * @param ttlMillis
	 *            JWT的有效时间(单位毫秒),当前时间+有效时间=过期时间
	 * @return jwt令牌
	 */
	public static String createJwt(Map<String, Object> claims, long ttlMillis) {
		// 生成JWT的时间,即签发时间
		long nowMillis = System.currentTimeMillis();

		// 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
		// 这里其实就是new一个JwtBuilder,设置jwt的body
		JwtBuilder builder = Jwts.builder()
				// 如果有私有声明,一定要先设置这个自己创建的私有的声明,这个是给builder的claim赋值,一旦写在标准的声明赋值之后,就是覆盖了那些标准的声明的
				.setClaims(claims)
				// 设置jti(JWT ID):是JWT的唯一标识,根据业务需要,这个可以设置为一个不重复的值,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
				// 可以在未登陆前作为身份标识使用
				.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
				// iss(Issuser)签发者,写死
				// .setIssuer("zking")
				// iat: jwt的签发时间
				.setIssuedAt(new Date(nowMillis))
				// 代表这个JWT的主体,即它的所有人,这个是一个json格式的字符串,可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
				// .setSubject("{}")
				// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
				.signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
				// 设置JWT的过期时间
				.setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));

		return builder.compact();
	}

	/**
	 * 复制jwt,并重新设置签发时间(为当前时间)和失效时间
	 * 
	 * @param jwt
	 *            被复制的jwt令牌
	 * @param ttlMillis
	 *            jwt的有效时间(单位毫秒),当前时间+有效时间=过期时间
	 * @return
	 */
	public static String copyJwt(String jwt, Long ttlMillis) {
		Claims claims = parseJwt(jwt);

		// 生成JWT的时间,即签发时间
		long nowMillis = System.currentTimeMillis();

		// 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
		// 这里其实就是new一个JwtBuilder,设置jwt的body
		JwtBuilder builder = Jwts.builder()
				// 如果有私有声明,一定要先设置这个自己创建的私有的声明,这个是给builder的claim赋值,一旦写在标准的声明赋值之后,就是覆盖了那些标准的声明的
				.setClaims(claims)
				// 设置jti(JWT ID):是JWT的唯一标识,根据业务需要,这个可以设置为一个不重复的值,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
				// 可以在未登陆前作为身份标识使用
				//.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
				// iss(Issuser)签发者,写死
				// .setIssuer("zking")
				// iat: jwt的签发时间
				.setIssuedAt(new Date(nowMillis))
				// 代表这个JWT的主体,即它的所有人,这个是一个json格式的字符串,可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
				// .setSubject("{}")
				// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
				.signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
				// 设置JWT的过期时间
				.setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));
		return builder.compact();
	}
}

然后在后端的控制器生成jwt令牌,传入前端

package com.hu.vue.web;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.opensymphony.xwork2.ModelDriven;
import com.hu.base.web.BaseAction;
import com.hu.vue.biz.UserBiz;
import com.hu.vue.entity.User;
import com.hu.vue.util.JsonData;
import com.hu.vue.util.JwtUtils;
import com.hu.vue.util.PageBean;
import com.hu.vue.util.ResponseUtil;
import com.hu.vue.util.StringUtils;

public class UserAction extends BaseAction implements ModelDriven<User>{

	private UserBiz userBiz;
	private User user = new User();

	public UserBiz getUserBiz() {
		return userBiz;
	}

	public void setUserBiz(UserBiz userBiz) {
		this.userBiz = userBiz;
	}
	 
	public String login() {
		ObjectMapper om = new ObjectMapper();
		JsonData jsonData = null;
		try {
			if(StringUtils.isBlank(user.getUname()) || StringUtils.isBlank(user.getPwd())) {
				jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码为空", user);
			}else {
				User u = this.userBiz.login(user);
//				Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
//				claims.put("uname",user.getUname());
//				claims.put("pwd", user.getPwd());
//				String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
//				response.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, jwt);
				jsonData = new JsonData(1, "登录成功", u);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码错误", user);
		}finally {
			try {
				ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString(jsonData));
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		return null;
	}
	
	public String getAsyncData() {
		ObjectMapper om = new ObjectMapper();
		try {
			Thread.sleep(6000);
			ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString("http://www.javaxl.com"));
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}

	@Override
	public User getModel() {
		return user;
	}
}

然后我们的Vuex中定义变量jwt,通过mutations和gette操作返回jwt
state.js

export default {
	jwt:null
}

mutations.js

export default {
	setJwt: (state, payload) => {
		state.jwt= payload.jwt;
	}
}

getters.js

export default {
	getJwt: (state) => {
		return state.jwt;
	}
}

然后再前端NodeJs服务器配置拦截器,配置在http目录下

// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
	// 将jwt令牌塞到request Headers里面
	var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;
	config.headers['jwt'] = jwt;
	return config;
}, function(error) {
	return Promise.reject(error);
});

// 响应拦截器
axios.interceptors.response.use(function(response) {
	// debugger;
	// 将jwt令牌塞到response Headers里面
	var jwt = response.headers['jwt'];
	if(jwt){
		window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
	}
	return response;
}, function(error) {
	return Promise.reject(error);
}); 

这样就完成身份验证,我们不登录直接进入主页面是看不到任何效果的
在这里插入图片描述

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