基于express框架的Token实现方案

什么是Token？

在计算机身份认证中是令牌（临时）的意思，在词法分析中是标记的意思。一般我们所说的的token大多是指用于身份验证的token

Token的特点

• 随机性
• 不可预测性
• 时效性
• 无状态、可扩展

基于Token的身份验证方法

• 客户端使用用户名和密码请求登录
• 服务端收到请求，验证登录是否成功
• 验证成功后，服务端会返回一个Token给客户端，反之，返回身份验证失败的信息
• 客户端收到Token后把Token用一种方式(cookie/localstorage/sessionstorage/其他)存储起来
• 客户端每次发起请求时都选哦将Token发给服务端
• 服务端收到请求后，验证Token的合法性，合法就返回客户端所需数据，反之，返回验证失败的信息

JWT(Json Web Tokens)

生成Token的解决方案有许多，常用的一种就是 Json Web Tokens .

JWT标准的Tokens由三部分组成

1. header
2. payload
3. signature

中间使用 " . " 分隔开，并且都会使用Base64编码方式编码,如下

eyJhbGc6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJCIsImVzg5NTU0NDUiLCJuYW1lnVlfQ.SwyHTf8AqKYMAJc

header

header 部分主要是两部分内容，一个是 Token 的类型，另一个是使用的算法，比如下面类型就是 JWT，使用的算法是 Hash256。

{
  "typ": "JWT",
  "alg": "HS256"
}

payload

Payload 里面是 Token 的具体内容，这些内容里面有一些是标准字段，你也可以添加其它需要的内容。下面是标准字段：

• iss：Issuer，发行者
• sub：Subject，主题
• aud：Audience，观众
• exp：Expiration time，过期时间
• nbf：Not before
• iat：Issued at，发行时间
• jti：JWT ID

比如下面

{
 "iss": "ninghao.net",
 "exp": "1438955445",
 "name": "wanghao",
 "admin": true
}d

signature

JWT 的最后一部分是 Signature ，这部分内容有三个部分，先是拼接 Base64 编码的 header.payload ，再用不可逆的Hamc加密算法加密，加密时使用一个密钥，这个密钥服务端保存，生成signature。

最后组合token，如下

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.
SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

客户端收到这个 Token 以后把它存储下来，下回向服务端发送请求的时候就带着这个 Token 。服务端收到这个 Token ，然后进行验证，通过以后就会返回给客户端想要的资源。

Nodejs实现

token.js

var crypto=require("crypto");
var token={
    createToken:function(obj,timeout){
        console.log(parseInt(timeout)||0);
        var obj2={
            data:obj,//payload
            created:parseInt(Date.now()/1000),//token生成的时间的，单位秒
            exp:parseInt(timeout)||10//token有效期
        };

        //payload信息
        var base64Str=Buffer.from(JSON.stringify(obj2),"utf8").toString("base64");

        //添加签名，防篡改
        var secret="hel.h-five.com";
        var hash=crypto.createHmac('sha256',secret);
            hash.update(base64Str);
        var signature=hash.digest('base64');


        return  base64Str+"."+signature;
    },
    decodeToken:function(token){

        var decArr=token.split(".");
        if(decArr.length<2){
            //token不合法
            return false;
        }

        var payload={};
        //将payload json字符串 解析为对象
        try{
            payload=JSON.parse(Buffer.from(decArr[0],"base64").toString("utf8"));
        }catch(e){
            return false;
        }

        //检验签名
        var secret="hel.h-five.com";        
        var hash=crypto.createHmac('sha256',secret);
            hash.update(decArr[0]);
        var checkSignature=hash.digest('base64');

        return {
            payload:payload,
            signature:decArr[1],
            checkSignature:checkSignature
        }
    },
    checkToken:function(token){
        var resDecode=this.decodeToken(token);
        if(!resDecode){

            return false;
        }

        //是否过期
        var expState=(parseInt(Date.now()/1000)-parseInt(resDecode.payload.created))>parseInt(resDecode.payload.exp)?false:true;
        if(resDecode.signature===resDecode.checkSignature&&expState){

            return true;
        }

        return false;
    }
    
}
module.exports=exports=token;

参考文献：https://ninghao.net/blog/2834