JWT原理详解_电磁感应现象原理

JWT原理详解_电磁感应现象原理1.COOKIE使用和优缺点1.1cookie原理:用户名+密码cookie是保存在用户浏览器端,用户名和密码等明文信息1.2session使用原理session是存储在服务器端的一段字符串,相当于字典的key1.用户向服务器发送用户名和密码。2.验证服务器后,相关数据(如用户角色,登录时间等)将保存在当前会话中。3.服务器向用户返回session_id,session信息都会写入到用户的Cookie。4.用户的每个后续请求都将通过在Cookie中取出session_id传给

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1.COOKIE使用和优缺点

1.1cookie原理:用户名+密码

  • cookie是保存在用户浏览器端,用户名和密码等明文信息

在这里插入图片描述

1.2 session使用原理

  • session是存储在服务器端的一段字符串,相当于字典的key

在这里插入图片描述

  • 1.用户向服务器发送用户名和密码。
  • 2.验证服务器后,相关数据(如用户角色,登录时间等)将保存在当前会话中。
  • 3.服务器向用户返回session_id,session信息都会写入到用户的Cookie。
  • 4.用户的每个后续请求都将通过在Cookie中取出session_id传给服务器。
  • 5.服务器收到session_id并对比之前保存的数据,确认用户的身份

在这里插入图片描述

1.3 session使用缺点

  • 1.这种模式最大的问题是,没有分布式架构,无法支持横向扩展。
  • 2.如果使用一个服务器,该模式完全没有问题。
  • 3.但是,如果它是服务器群集或面向服务的跨域体系结构的话,则需要一个统一的session数据库库
  • 来保存会话数据实现共享,
  • 4.这样负载均衡下的每个服务器才可以正确的验证用户身份。

1.4 常用解决session方法

  • 1.一种解决方式是通过持久化session数据,写入数据库或文件持久层等。

  • 2.收到请求后,验证服务从持久层请求数据

  • 3.依赖于持久层的数据库或者问题系统,会有单点风险 ,如果持久层失败,整个认证体系都会垮掉

在这里插入图片描述

  • 第一种:没有session持久化

    • 没有分布式架构,无法支持横向扩展
    • session默认存储在内存中,如果把代码部署在多台机器上,session保存到了其中某一台机器的内存中
    • 用户如果在A机器上登录,只有A机器的内存中存了这个session的key,如果请求nginx路由到B机器,B机器内存中没有这个session数据,就需要从新登录
  • 第二种:写入数据库或文件持久层

    • 解决了横向扩展问题
    • 数据库持久层出现问题,所有集群都没办法登录, 单点故障
    • 如果数据放到mysql中,用户量过大,查询很慢,效率很低

2. JWT介绍

2.1 jwt原则

  • 最简单理解:jwt本质就是, 把用户信息通过加密后生成的一个字符串
JWT的原则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
{ 
   
  "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,服务器仅依赖于这个JSON对象来标识用户。 为了防止用户篡改数据,服务器将在生成对象时添加签名(有关详细信息,请参阅下文)。 服务器不保存任何会话数据,即服务器变为无状态,使其更容易扩展

2.2 JWT的数据结构

    1. jwt头:JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象
  • 2)有效载荷:七个默认字段+自定义私有字段

  • 3)签名=HMACSHA256(base64UrlEncode(header)+”.”+base64UrlEncode(payload),secret)

在这里插入图片描述

第一部分 :JWT头
  • base64UrlEncode(header)—>字符串
# JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象,通常如下所示。
{ 
   
   "alg": "HS256",
   "typ": "JWT"
}
# 1)alg属性表示签名使用的算法,默认为HMAC SHA256(写为HS256);
# 2)typ属性表示令牌的类型,JWT令牌统一写为JWT。
# 3)最后,使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。
第二部分: 有效载荷 没有敏感数据的用户信息

base64UrlEncode(payload)—>字符串

#1、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 '''

#2、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
}
#3、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
第三部分: 签名哈希
  • 签名=HMACSHA256(base64UrlEncode(header)+”.”+base64UrlEncode(payload),secret)

    # 1.签名哈希部分是对上面两部分数据签名,通过指定的算法生成哈希,以确保数据不会被篡改。
    # 2.首先,需要指定一个密码(secret),该密码仅仅为保存在服务器中,并且不能向用户公开。
    # 3.然后,使用标头中指定的签名算法(默认情况下为HMAC SHA256)根据以下公式生成签名。
    # 4.HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret)
    # 5.在计算出签名哈希后,JWT头,有效载荷和签名哈希的三个部分组合成一个字符串,每个部分用"."分 隔,就构成整个JWT对象

2.3 jwt核心

  • 1)给用户颁发的token值相当于一把锁,服务器端的秘钥相当于一把钥匙

  • 2)每次客户端请求都会携带这把锁,服务器端用秘钥去开这把锁,若果无法打开就证明是伪造的

2.4 jwt特点分析

  • 1、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,一旦JWT签发,在有效期内将会一直有效。

  • 2、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。

  • 3、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。

间不可能取消令牌或更改令牌的权

限,一旦JWT签发,在有效期内将会一直有效。

  • 2、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。

  • 3、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。

  • 4、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。

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