Django rest-framework的jwt认证

目录

• jwt认证
  • jwt认证和普通session认证的区别
  • jwt认证组成
  • jwt的签发算法
    • 头部算法
    • 载荷部分的算法
    • 签名部分的算法
    • 连接生成token
  • jwt的校验算法
    • 切分
    • 解密头部
    • 解密载荷
    • 碰撞校验签名
    • 校验用户对象
  • jwt的刷新算法
  • jwt认证的优点
• DRF中的jwt认证
  • 工作原理

jwt认证

jwt 是json web token的缩写，是一种登录认证的认证方式

jwt认证和普通session认证的区别

1. session需要保存至服务端数据库中，而jwt服务器不需要存储token，服务器的IO操作会减少（没有IO写操作）
2. 由客户端存储token信息，服务端只存储签发和校验的算法，服务端代码执行效率高
3. 采用三段式，token中必须包含过期时间，保证token的安全性和时效性

jwt认证组成

• jwt 由 头.载荷.签名 三部分组成，中间由 .拼接而成
• 每部分都是一个json字典，头和载荷采用base64可逆加密算法加密，签名采用HS256不可逆加密算法算法

jwt认证组成介绍：

• jwt头：包含一些无关紧要说明性的信息：公司名称、开发者信息，内容也可以为空
• jwt载荷：包含核心信息：用户主键、账号信息、客户端设备信息、token的过期时间等
• jwt签名：包含安全信息，头的加密结果，载荷的加密结果、服务器的安全码（盐）

jwt的签发算法

总共分为4部，只有在用户重新登录时才会再次签发新的token，如果原token没有超过过期时间，也是有效的，并且会在每个需要登录的接口中客户端会携带token与服务端校验

头部算法

• 头部内容：公司名称、项目信息，也可以为空
• 将这些数据转换为json字符串，再讲json字符串加密成base64字符串

载荷部分的算法

• 载荷部分的内容：用户账号、客户端设备信息、用户主键信息（需要提供用户账号并验证ton过后才可以拿到）、过期时间（根据当前时间与配置的过期时间相结合产生）
• 将这些数据转换为json字符串，再讲json字符串加密成base64字符串

签名部分的算法

• 签名部分的内容：将头部内容加密结果，载荷部分内容加密结果作为成员，再从服务器上获取安全码
• 将这些数据转换为json字符串，再讲json字符串加密成不可逆的HS256字符串

连接生成token

• 将三个字符串用.拼接产生三段式token

jwt的校验算法

总共可以分为五部来做：

切分

• 从客户端提交的请求中拿到token，用.切割成三段，如果不是三段，非法token

解密头部

看情况，一般不需要解密，因为固定不变的。

解密载荷

• 先用base64解密成json字符串，再转换成python格式的字典数据
  • 查询User表确定用户账号是否存在
  • 本次请求的信息和解密后的载荷中的信息比对，确定是否是同一用户或设备，决定对用户是否做安全提示（eg：异地登录）
  • 过期时间与当前时间比对，判断该token是否在有效时间内

碰撞校验签名

• 将用户最新提交的token中头、载荷、服务端的安全码组成字典转换成json字符串
• 采用不可逆HS256加密算法对新组成的json字符串加密产生新的签名字符串
• 新的签名字符串与第三段签名碰撞比对，一致的话才能确保token是合法的。

校验用户对象

• 以上算法都通过后，载荷校验得到的User对象，就是该token代表的登录用户（django中一般把登录用户存放在request.user中）

jwt的刷新算法

刷新算法就是在前发完token后，在token的有效时间内，用户每次提交请求时都会刷新该token的有效时间

刷新算法的实现：

• 要在签发token的载荷中，额外添加两个时间信息：第一次签发token的时间，最多往后刷新的有效时间
• 每次请求携带token不仅走校验算法验证token，还要额外请求刷新token的接口，完成token的刷新
• 服务器不仅要配置过期时间，还要配置最长刷新时间

jwt认证的优点

• 数据库不需要存储token，没有IO写操作
• 客户端存储token，服务器只存储签发与校验的算法，代码执行效率高
• 签发与校验算法在多个服务器上统一，在jwt规则下服务器做集群非常便捷

DRF中的jwt认证

安装

pip3 install djangorestframework-jwt

使用自带设定好的jwt

from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
urlpatterns = [
    url(r'^login/',obtain_jwt_token),
]
'''
path('login/', obtain_jwt_token)其实相当于path('login/', ObtainJSONWebToken.as_view())
因为我们之间进源码可以看到
obtain_jwt_token = ObtainJSONWebToken.as_view()     #获得
refresh_jwt_token = RefreshJSONWebToken.as_view()   #刷新
verify_jwt_token = VerifyJSONWebToken.as_view()     #验证
'''

测试接口：post请求

postman发生post请求
接口：http://127.0.0.1:8000/api/login/

数据：
{
    "username":"admin",
    "password":"admin123"
}

返回一个token字符串
{
    "token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJ1c2VyX2lkIjoxLCJ1c2VybmFtZSI6ImFkbWluIiwiZXhwIjoxNTc3ODc0MzU0LCJlbWFpbCI6IiJ9.5z8Ya-mxj-oPSOwdXenSKUWf7M5pt3r8YVlFKu1cskY"
}

工作原理

"""
jwt：json web tokens 采用json格式在web上传输的 认证字符串

jwt字符串：头.载荷.签名

头：公司基本信息、项目组基本信息、常规加密算法名
载荷：用户信息、过期时间
签名：头、载荷、秘钥

{头信息字典，采用base64加密算法}.{载荷信息字典，采用base64加密(base64编码)}.{头加密串、载荷加密串、服务器秘钥，采用hs256加密算法}

base64是可逆的
hash256是不可逆加密
我们一般只会将账号信息,过期时间放载荷里面,一般把密码什么重要信息丢签名里面