Jwt

 Jwt

1、传统开发对资源的访问限制利用session完成图解

2、JWT的数据结构

 如图：

 JWT实际结构：

  eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.                       eyJzdWIiOiJ7fSIsImlzcyI6InpraW5nIiwiZXhwIjoxNTYyODUwMjM3LCJpYXQiOjE1NjI4NDg0MzcsImp0aSI6ImM5OWEyMzRmMDc4NzQyZWE4YjlmYThlYmYzY2VhNjBlIiwidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.       WUfqhFTeGzUZCpCfz5eeEpBXBZ8-lYg1htp-t7wD3I4

   它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。注意，JWT 内部是没有换行的，这里只是为了便于展示，将它写成了几行。
   写成一行，就是下面的样子：Header.Payload.Signature

详解：

4.1 Header
      {"typ":"JWT","alg":"HS256"}
      这个json中的typ属性，用来标识整个token字符串是一个JWT字符串；它的alg属性，用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法
      typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm，分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示，也是基于JWT最终字串大小的考虑，
      同时也是跟JWT这个名称保持一致，这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称

  4.2 Payload(负荷)
      {"sub":"123","name":"Tom","admin":true}
      payload用来承载要传递的数据，它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明，这些声明被JWT标准称为claims，
      它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求)，
      每一个claim的都代表特定的含义和作用。
      
      注1：英文“claim”就是要求的意思
      注2：如上面结构中的sub代表这个token的所有人，存储的是所有人的ID；name表示这个所有人的名字；admin表示所有人是否管理员的角色。
           当后面对JWT进行验证的时候，这些claim都能发挥特定的作用
      注3：根据JWT的标准，这些claims可以分为以下三种类型：
           A. Reserved claims(保留)
              它的含义就像是编程语言的保留字一样，属于JWT标准里面规定的一些claim。JWT标准里面定义好的claim有：
              iss(Issuser)：代表这个JWT的签发主体； 
              sub(Subject)：代表这个JWT的主体，即它的所有人； 
              aud(Audience)：代表这个JWT的接收对象； 
              exp(Expiration time)：是一个时间戳，代表这个JWT的过期时间； 
              nbf(Not Before)：是一个时间戳，代表这个JWT生效的开始时间，意味着在这个时间之前验证JWT是会失败的； 
              iat(Issued at)：是一个时间戳，代表这个JWT的签发时间； 
              jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识。 
           
           B. Public claims，略（不重要）

           C. Private claims(私有)
              这个指的就是自定义的claim，比如前面那个示例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，
              JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行

              按照JWT标准的说明：保留的claims都是可选的，在生成payload不强制用上面的那些claim，你可以完全按照自己的想法来定义payload的结构，不过这样搞根本没必要：
              第一是，如果把JWT用于认证， 那么JWT标准内规定的几个claim就足够用了，甚至只需要其中一两个就可以了，假如想往JWT里多存一些用户业务信息，
              比如角色和用户名等，这倒是用自定义的claim来添加；第二是，JWT标准里面针对它自己规定的claim都提供了有详细的验证规则描述，
              每个实现库都会参照这个描述来提供JWT的验证实现，所以如果是自定义的claim名称，那么你用到的实现库就不会主动去验证这些claim     
   4.3 signature
       签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来，然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
       算法不同，签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。
       
       按照前面alg可用值的说明，HS256其实包含的是两种算法：HMAC算法和SHA256算法，前者用于生成摘要，后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称    

 

3. JWT是什么 

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

4. 为什么使用JWT

   JWT的精髓在于：“去中心化”，数据是保存在客户端的。

5. JWT的工作原理

   1. 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"}

   2. 之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象
   
   3. 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

 

6. JWT的验证过程

   它验证的方法其实很简单，只要把header做base64url解码，就能知道JWT用的什么算法做的签名，然后用这个算法，再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名，
   并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同，只要不同，就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串，自然就属于验证失败了。
   接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥
     
   注1：在验证一个JWT的时候，签名认证是每个实现库都会自动做的，但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim，
        所以它不会自动去验证这些claim，以jjwt-0.7.0.jar为例：
        A 如果签名认证失败会抛出如下的异常：
          io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
    即签名错误，JWT的签名与本地计算机的签名不匹配
        B JWT过期异常
          io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds.  Allowed

   注2：认证失败，返回401 Unauthorized响应

   注3：认证服务作为一个Middleware HOOK 对请求进行拦截，首先在cookie中查找Token信息，如果没有找到，则在HTTP Authorization Head中查找

 

7. JWT令牌刷新思路

  7.1 登陆成功后，将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端

  7.2 WEB APP项目每次请求后台数据时(将JWT令牌从请求头中带过来)，
      验证通过，刷新JWT，并保存在响应头返回给客户端，有效时间30分钟
      JwtFilter

  注1：修改CorsFilter添加允许的新的请求头“jwt”
  注2：原来在默认的请求上， 浏览器只能访问以下默认的 响应头
       Cache-Control
       Content-Language
       Content-Type
       Expires
       Last-Modified
       Pragma
       如果想让浏览器能访问到其他的 响应头的话 需要在服务器上设置 Access-Control-Expose-Headers
       Access-Control-Expose-Headers : 'jwt'

       // CorsFilter 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");

  注3：axios从响应头获得jwt令牌并保存到vuex
       这里有个问题如何获得项目中Vue的根实例，解决方案：修改main.js
       window.vm = new Vue({...});

 

 

接下来上代码

   CorsFilter.java

package com.yuan.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.java

package com.zking.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 = false;// 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);
    // }

}

  在Web.xml中配置Jwt过滤器

<!-- 解决jwt问题的过滤器 -->
    <filter>
        <filter-name>jwtFilter</filter-name>
        <filter-class>com.zking.vue.util.JwtFilter</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>jwtFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

  UserAction.java

package com.zking.vue.web;

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

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.opensymphony.xwork2.ModelDriven;
import com.zking.base.web.BaseAction;
import com.zking.vue.biz.UserBiz;
import com.zking.vue.entity.User;
import com.zking.vue.util.JsonData;
import com.zking.vue.util.JwtUtils;
import com.zking.vue.util.PageBean;
import com.zking.vue.util.ResponseUtil;
import com.zking.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>();
39                 claims.put("uname",user.getUname());
40                 claims.put("pwd", user.getPwd());
41                 String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
42                 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;
    }
}

 8、Jwt与Vuex的结合使用

 src/api/http.js

// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
    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;
    var jwt = response.headers['jwt'];
    if(jwt){
        window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
    }
    return response;
}, function(error) {
    return Promise.reject(error);
});

src/store/state.js    定义一个jwt变量

export default {
  resturantName: '天天餐馆',
  jwt:''
}

src/store/Getters.js     jwt变量的get方法

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

src/store/Mutations.js    jwt变量的set方法 

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

}

  解决http.js中的响应拦截器中的window.vm的问题

main.js

window.vm=new Vue({
  el: '#app',
  data(){
    return{
      Bus:new Vue({

      })
    }
  },
  router,
  store,
  components: { App },
  template: '<App/>'
})

效果

  正确登录访问AppMain  ，这时候的jwt是有值的

不登陆直接通过网址访问AppMain ，后台没有收到登录用户信息，没有生成jwt令牌，会报403错误。

谢谢观看！！！