golang之JWT实现

什么是JSON Web Token?

JSON Web Token(JWT)是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种紧凑且自包含的方式,用于在各方之间以JSON方式安全地传输信息。由于此信息是经过数字签名的,因此可以被验证和信任。可以使用秘密(使用HMAC算法)或使用RSAECDSA的公钥/私钥对对JWT进行签名

直白的讲jwt就是一种用户认证(区别于session、cookie)的解决方案。

出现的背景

众所周知,在jwt出现之前,我们已经有session、cookie来解决用户登录等认证问题,为什么还要jwt呢?

这里我们先了解一下session,cookie。

session

熟悉session运行机制的同学都知道,用户的session数据以file或缓存(redis、memcached)等方式存储在服务器端,客户端浏览器cookie中只保存sessionid。服务器端session属于集中存储,数量不大的情况下,没什么问题,当用户数据逐渐增多到一程度,就会给服务端管理和维护带来大的负担。

session有两个弊端:

1、无法实现跨域。

2、由于session数据属于集中管理里,量大的时候服务器性能是个问题。

优点:

1、session存在服务端,数据相对比较安全。

2、session集中管理也有好处,就是用户登录、注销服务端可控。

cookie

cookie也是一种解决网站用户认证的实现方式,用户登录时,服务器会发送包含登录凭据的Cookie到用户浏览器客户端,浏览器会将Cookie的key/value保存用户本地(内存或硬盘),用户再访问网站,浏览器会发送cookie信息到服务器端,服务器端接收cookie并解析来维护用户的登录状态。

cookie避免session集中管理的问题,但也存在弊端:

1、跨域问题。

2、数据存储在浏览器端,数据容易被窃取及被csrf攻击,安全性差。

优点:

1、相对于session简单,不用服务端维护用户认证信息。

2、数据持久性。

jwt

jwt通过json传输,php、java、golang等很多语言支持,通用性比较好,不存在跨域问题。传输数据通过数据签名相对比较安全。客户端与服务端通过jwt交互,服务端通过解密token信息,来实现用户认证。不需要服务端集中维护token信息,便于扩展。当然jwt也有其缺点。

缺点:

1、用户无法主动登出,只要token在有效期内就有效。这里可以考虑redis设置同token有效期一直的黑名单解决此问题。

2、token过了有效期,无法续签问题。可以考虑通过判断旧的token什么时候到期,过期的时候刷新token续签接口产生新token代替旧token。

jwt设置有效期

可以设置有效期,加入有效期是为了增加安全性,即token被黑客截获,也只能攻击较短时间。设置有效期就会面临token续签问题,解决方案如下

通常服务端设置两个token

  • Access Token:添加到 HTTP 请求的 header 中,进行用户认证,请求接口资源。
  • refresh token:用于当 Access Token过期后,客户端传递refresh token刷新 Access Token续期接口,获取新的Access Token和refresh token。其有效期比 Access Token有效期长。

jwt构成:

  • Header:TOKEN 的类型,就是JWT,签名的算法,如 HMAC SHA256、HS384
  • Payload:载荷又称为Claim,携带的信息,比如用户名、过期时间等,一般叫做 Claim
  • Signature:签名,是由header、payload 和你自己维护的一个 secret 经过加密得来的

jwt使用

这里推荐个使用比较多的开源项目[github.com/dgrijalva/jwt-go](),更多文档

示例:

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/dgrijalva/jwt-go"
    "time"
)
const (
    SECRETKEY = "243223ffslsfsldfl412fdsfsdf"//私钥
)
//自定义Claims
type CustomClaims struct {
    UserId int64
    jwt.StandardClaims
}
func main() {
    //生成token
    maxAge:=60*60*24
    customClaims :=&CustomClaims{
        UserId: 11,//用户id
        StandardClaims: jwt.StandardClaims{
            ExpiresAt: time.Now().Add(time.Duration(maxAge)*time.Second).Unix(), // 过期时间,必须设置
            Issuer:"jerry",   // 非必须,也可以填充用户名,
        },
    }
    //采用HMAC SHA256加密算法
    token:=jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, customClaims)
    tokenString,err:= token.SignedString([]byte(SECRETKEY))
    if err!=nil {
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Printf("token: %v\n", tokenString)

    //解析token
    ret,err :=ParseToken(tokenString)
    if err!=nil {
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Printf("userinfo: %v\n", ret)
}

//解析token
func ParseToken(tokenString string)(*CustomClaims,error)  {
    token, err := jwt.ParseWithClaims(tokenString, &CustomClaims{}, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
        if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
            return nil, fmt.Errorf("Unexpected signing method: %v", token.Header["alg"])
        }
        return []byte(SECRETKEY), nil
    })
    if claims, ok := token.Claims.(*CustomClaims); ok && token.Valid {
        return claims,nil
    } else {
        return nil,err
    }
}

运行结果:

token: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJVc2VySWQiOjExLCJleHAiOjE1OTA5MTk1NDAsImlzcyI6ImplcnJ5In0.FppmbbHRrS4wd5wen73vYPOvtzycOrn2JZlK6JRjEGk
userinfo: &{11 { 1590919540 0 jerry 0 }}

以上用到了CustomClaims,也可以用简单的方法

示例

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/dgrijalva/jwt-go"
    "time"
)
const (
    SECRETKEY = "243223ffslsfsldfl412fdsfsdf"//私钥
)
//自定义Claims
type CustomClaims struct {
    UserId int64
    jwt.StandardClaims
}
func main() {
    //生成token
    maxAge:=60*60*24
    // Create the Claims
    //claims := &jwt.StandardClaims{
    //    //    ExpiresAt: time.Now().Add(time.Duration(maxAge)*time.Second).Unix(), // 过期时间,必须设置,
    //    //    Issuer:    "jerry",// 非必须,也可以填充用户名,
    //    //}

    //或者用下面自定义claim
    claims := jwt.MapClaims{
        "id":       11,
        "name":       "jerry",
        "exp": time.Now().Add(time.Duration(maxAge)*time.Second).Unix(), // 过期时间,必须设置,
    }

    token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims)
    tokenString, err := token.SignedString([]byte(SECRETKEY))
    if err!=nil {
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Printf("token: %v\n", tokenString)

    //解析token
    ret,err :=ParseToken(tokenString)
    if err!=nil {
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Printf("userinfo: %v\n", ret)
}

//解析token
func ParseToken(tokenString string)(jwt.MapClaims,error)  {
    token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
        // Don't forget to validate the alg is what you expect:
        if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
            return nil, fmt.Errorf("Unexpected signing method: %v", token.Header["alg"])
        }

        // hmacSampleSecret is a []byte containing your secret, e.g. []byte("my_secret_key")
        return []byte(SECRETKEY), nil
    })
    if claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims); ok && token.Valid {
        return claims,nil
    } else {
        return nil,err
    }
}

运行结果类似

token: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTA5MzUzMDUsImlkIjoxMSwibmFtZSI6ImplcnJ5In0.fapE0IiOEe_TqoMCThbNTHUvgWiHPEk0rm-9uPIcvPU
userinfo: map[exp:1.590935305e+09 id:11 name:jerry]

小结:

  • 服务端生成的jwt返回客户端可以存到cookie也可以存到localStorage中(相比cookie容量大),存在cookie中需加上 HttpOnly 的标记,可以防止 XSS) 攻击。
  • 尽量用https带证书网址访问。
  • session和jwt没有绝对好与不好,各有其擅长的应用环境,请根据实际情况选择。

参考资料

https://github.com/guyan0319/…

https://godoc.org/github.com/…

https://blog.csdn.net/weixin_…

https://www.cnblogs.com/flipp…

links


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