JWT基础概念

JWT是json web token缩写。它将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性，只要正确即通过验证。基于token的身份验证可以替代传统的cookie+session身份验证方法。

代码来自网络，亲测有效，所以记录一下

JWT由三个部分组成：header.payload.signature

header部分

该字段为json格式，alg字段指生成signature的算法，默认值为HS256，typ默认值为JWT

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

payload

该字段为json格式，表明用户身份的数据，可以根据业务需求自行定义

{
    "username": "admin",          //该JWT的签发者
    "exp": 1535974630,        //过期时间,系统当前时间*
}

signature部分：

签名算法，一般为HS256，其他的算法怎么整，具体长啥样儿我也不知道，没有找到，郁闷

jwt生成详解：

以加密方式为HS256为例

header进行base64UrlEncode加密后的字符串–字符串1

base64UrlEncode(header)

payload的内容进行base64UrlEncode加密后的字符串–字符串2

base64UrlEncode(payload)

字符串1+'.'+字符串2拼接成一个新的字符串–字符串3

base64UrlEncode(header)+’.’+base64UrlEncode(payload)

通过header中的指定的算法来对字符串3 和一个密钥secret进行HMacSHA256()进行加密得到一个新的字符串就是jwt的主要内容

//java  
//HMACSHA256签名   https://jwt.io/introduction  中HMACSHA
HMacSHA256(
	base64UrlEncode(header) + '.'
	+ base64UrlEncode(payload)
	+ secret)

实现

python代码实现

主要是用pyjwt这个包来实现加解密

# pip3 install pyjwt
import jwt
import datetime
from jwt import exceptions

JWT_SALT = 'ashlkdjfhoawhe;kfjnasdlkfjlasdhfoiuahsdvlajksnd'


def create_token(payload, timeout=20):
    """
    :param payload:  例如：{'user_id':1,'username':'sinmu'}用户信息
    :param timeout: token的过期时间，默认20s
    :return:
    """
    headers = {
        'typ': 'jwt',
        'alg': 'HS256'
    }
    payload['exp'] = datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(seconds=timeout)
    tmp = jwt.encode(payload=payload, key=JWT_SALT, algorithm="HS256", headers=headers)
    result = tmp.encode('utf-8')
    return result


def parse_payload(token):
    """
    对token进行和发行校验并获取payload
    :param token:
    :return:
    """
    result = {'status': False, 'data': None, 'error': None}
    try:
        verified_payload = jwt.decode(token, JWT_SALT, algorithms="HS256")
        result['status'] = True
        result['data'] = verified_payload
    except exceptions.ExpiredSignatureError:
        result['error'] = 'token已失效'
    except jwt.DecodeError:
        result['error'] = 'token认证失败'
    except jwt.InvalidTokenError:
        result['error'] = '非法的token'
    return result


if __name__ == '__main__':
    token = create_token({'uid': 1, 'username': 'sinmu'},3).decode('utf-8')
    res = parse_payload(token)
    print(res)

Java实现jwt

import io.jsonwebtoken.*;
import java.util.Date;

public class JwtUtils {

	private long expire=7200;
	private String secret="dwhidhkwhdkdiwhd232323dwdadwdw2a";
	private String header="Authorization";

	// 生成jwt
	public String generateToken(String username) {

		Date nowDate = new Date();
		Date expireDate = new Date(nowDate.getTime() + 1000 * expire);

		return Jwts.builder()
				.setHeaderParam("typ", "JWT")
				.setSubject(username)
				.setIssuedAt(nowDate)
				.setExpiration(expireDate)// 两小时过期
				.signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret)
				.compact();
	}

	// 解析jwt
	public Claims getClaimByToken(String jwt) {
		try {
			return Jwts.parser()
					.setSigningKey(secret)
					.parseClaimsJws(jwt)
					.getBody();
		} catch (Exception e) {
			return null;
		}
	}

	// jwt是否过期
	public boolean isTokenExpired(Claims claims) {
		return claims.getExpiration().before(new Date());
	}

}

PHP实现JWT

<?php
/**
 * PHP实现jwt
 */
class Jwt {

    //头部
    private static $header=array(
        'alg'=>'HS256', //生成signature的算法
        'typ'=>'JWT'    //类型
    );

    //使用HMAC生成信息摘要时所使用的密钥
    private static $key='123456';


    /**
     * 获取jwt token
     * @param array $payload jwt载荷   格式如下非必须
     * [
     *  'iss'=>'jwt_admin',  //该JWT的签发者
     *  'iat'=>time(),  //签发时间
     *  'exp'=>time()+7200,  //过期时间
     *  'nbf'=>time()+60,  //该时间之前不接收处理该Token
     *  'sub'=>'www.admin.com',  //面向的用户
     *  'jti'=>md5(uniqid('JWT').time())  //该Token唯一标识
     * ]
     * @return bool|string
     */
    public static function getToken(array $payload)
    {
        if(is_array($payload))
        {
            $base64header=self::base64UrlEncode(json_encode(self::$header,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
            $base64payload=self::base64UrlEncode(json_encode($payload,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
            $token=$base64header.'.'.$base64payload.'.'.self::signature($base64header.'.'.$base64payload,self::$key,self::$header['alg']);
            return $token;
        }else{
            return false;
        }
    }


    /**
     * 验证token是否有效,默认验证exp,nbf,iat时间
     * @param string $Token 需要验证的token
     * @return bool|string
     */
    public static function verifyToken(string $Token)
    {
        $tokens = explode('.', $Token);
        if (count($tokens) != 3)
            return false;

        list($base64header, $base64payload, $sign) = $tokens;

        //获取jwt算法
        $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
        if (empty($base64decodeheader['alg']))
            return false;

        //签名验证
        if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, self::$key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)
            return false;

        $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

        //签发时间大于当前服务器时间验证失败
        if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())
            return false;

        //过期时间小宇当前服务器时间验证失败
        if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())
            return false;

        //该nbf时间之前不接收处理该Token
        if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())
            return false;

        return $payload;
    }




    /**
     * base64UrlEncode   https://jwt.io/  中base64UrlEncode编码实现
     * @param string $input 需要编码的字符串
     * @return string
     */
    private static function base64UrlEncode(string $input)
    {
        return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));
    }

    /**
     * base64UrlEncode  https://jwt.io/  中base64UrlEncode解码实现
     * @param string $input 需要解码的字符串
     * @return bool|string
     */
    private static function base64UrlDecode(string $input)
    {
        $remainder = strlen($input) % 4;
        if ($remainder) {
            $addlen = 4 - $remainder;
            $input .= str_repeat('=', $addlen);
        }
        return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));
    }

    /**
     * HMACSHA256签名   https://jwt.io/  中HMACSHA256签名实现
     * @param string $input 为base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)
     * @param string $key
     * @param string $alg   算法方式
     * @return mixed
     */
    private static function signature(string $input, string $key, string $alg = 'HS256')
    {
        $alg_config=array(
            'HS256'=>'sha256'
        );
        # HS256=> HASH_HMAC(SHA256,string,secret,true)
        return self::base64UrlEncode(hash_hmac($alg_config[$alg], $input, $key,true));
    }
}

    //测试和官网是否匹配begin
    $payload=array('uid'=>1,'name'=>'sinmu','iat'=>1516239022);
    $jwt=new Jwt;
    $token=$jwt->getToken($payload);
    echo "<pre>";
    echo $token;
  
    //对token进行验证签名
    $getPayload=$jwt->verifyToken($token);
    echo "<br><br>";
    var_dump($getPayload);
    echo "<br><br>";
    //测试和官网是否匹配end
    

    //自己使用测试begin
    $payload_test=array('iss'=>'admin','iat'=>time(),'exp'=>time()+7200,'nbf'=>time(),'sub'=>'www.admin.com','jti'=>md5(uniqid('JWT').time()));;
    $token_test=Jwt::getToken($payload_test);
    echo "<pre>";
    echo $token_test;
    
    //对token进行验证签名
    $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);
    echo "<br><br>";
    var_dump($getPayload_test);
    echo "<br><br>";
    //自己使用时候end