session、cookie、token 、JWT详解

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、、token 、JWT详解

不保存 id 了， 只是生成token , 然后验证token

cookie 是一个非常具体的东西，指的就是浏览器里面能永久存储的一种数据，仅仅是浏览器实现的一种数据存储功能。

由服务器生成，发送给浏览器，浏览器把以kv形式保存到某个目录下的文本文件内，下一次请求同一网站时会把该发送给服务器。由于是存在客户端上的，所以浏览器加入了一些限制确保不会被恶意使用，同时不会占据太多磁盘空间，所以每个域的数量是有限的。

session 从字面上讲，就是会话。这个就类似于你和一个人交谈，你怎么知道当前和你交谈的是张三而不是李四呢？对方肯定有某种特征（长相等）表明他就是张三。

也是类似的道理，服务器要知道当前发请求给自己的是谁。为了做这种区分，服务器就要给每个客户端分配不同的“身份标识”，然后客户端每次向服务器发请求的时候，都带上这个“身份标识”，服务器就知道这个请求来自于谁了。至于客户端怎么保存这个“身份标识”，可以有很多种方式，对于浏览器客户端，大家都默认采用 的方式。

服务器使用把用户的信息临时保存在了服务器上，用户离开网站后会被销毁。这种用户信息存储方式相对来说更安全，可是有一个缺陷：如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候会丢失。

Seesion：每次认证用户发起请求时，服务器需要去创建一个记录来存储信息。当越来越多的用户发请求时，内存的开销也会不断增加。

当用户请求登录的时候，如果没有问题，我们在服务端生成一条记录，这个记录里可以说明一下登录的用户是谁，然后把这条记录的 ID 号发送给客户端，客户端收到以后把这个 ID 号存储在 里，下次这个用户再向服务端发送请求的时候，可以带着这个 ，这样服务端会验证一个这个 里的信息，看看能不能在服务端这里找到对应的记录，如果可以，说明用户已经通过了身份验证，就把用户请求的数据返回给客户端。

上面说的就是 ，我们需要在服务端存储为登录的用户生成的 ，这些 可能会存储在内存token 权限管理·(中国)官方网站，磁盘，或者数据库里。我们可能需要在服务端定期的去清理过期的 。

Token

在Web领域基于Token的身份验证随处可见。在大多数使用Web API的互联网公司中， 是多用户下处理认证的最佳方式。

以下几点特性会让你在程序中使用基于Token的身份验证

1.无状态、可扩展

2.支持移动设备

3.跨程序调用

4.安全

那些使用基于Token的身份验证的大佬们

大部分你见到过的API和Web应用都使用。例如, , +, 等。

基于Token的验证原理

基于Token的身份验证是无状态的，我们不将用户信息存在服务器或中。

这种概念解决了在服务端存储信息时的许多问题

意味着你的程序可以根据需要去增减机器，而不用去担心用户是否登录。

基于Token的身份验证的过程如下:

1.用户通过用户名和密码发送请求。

2.程序验证。

3.程序返回一个签名的token 给客户端。

4.客户端储存token,并且每次用于每次发送请求。

5.服务端验证token并返回数据。

每一次请求都需要token。token应该在HTTP的头部发送从而保证了Http请求无状态。我们同样通过设置服务器属性--Allow-:* ，让服务器能接受到来自所有域的请求。需要主要的是，在ACAO头部标明()*时，不得带有像HTTP认证，客户端SSL证书和的证书。

实现思路：

1.用户登录校验，校验成功后就返回Token给客户端。

2.客户端收到数据后保存在客户端

3.客户端每次访问API是携带Token到服务器端。

4.服务器端采用过滤器校验。校验成功则返回请求数据，校验失败则返回错误码

的优势：

无状态、可扩展、安全性、可扩展性（）、多平台跨域、基于标准

JWT产生和验证Token

JSON Web Token（缩写 JWT）是目前最流行的跨域认证解决方案，是一个开放标准(RFC 7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。

一、跨域认证的问题

HTTP协议是无状态的，也就是说，如果我们已经认证了一个用户，那么他下一次请求的时候，服务器不知道我是谁，我们必须再次认证。

互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。

1、用户向服务器发送用户名和密码。

2、服务器验证通过后，在当前对话（）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。

3、服务器向用户返回一个 ，写入用户的 。

4、用户随后的每一次请求，都会通过 ，将 传回服务器。

5、服务器收到 ，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。

这种模式的问题在于，扩展性（）不好。单机当然没有问题，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 数据共享，每台服务器都能够读取 。

举例来说，A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求，用户只要在其中一个网站登录，再访问另一个网站就会自动登录，请问怎么实现？

一种解决方案是 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。另外，持久层万一挂了，就会单点失败。

另一种方案是服务器索性不保存 数据了，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器。JWT 就是这种方案的一个代表。

二、JWT 的原理

JWT 的原理是，服务器认证以后，生成一个 JSON 对象，发回给用户，就像下面这样。

“姓名”: “张三”,

“角色”: “管理员”,

“到期时间”: “2018年7月1日0点0分”

以后，用户与服务端通信的时候，都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名。服务器就不保存任何 数据了，也就是说，服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。

三、JWT 的数据结构

实际的 JWT 大概就像下面这样。

..AJc

它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。

JWT 的三个部分依次如下。

（头部） 描述 JWT 的元数据

（负载） 用来存放实际需要传递的数据

（签名） 对前两部分的签名，防止数据篡改

写成一行，就是下面的样子。

..

下面依次介绍这三个部分。

1、

部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。

“alg”: “HS256”,

“typ”: “JWT”

上面代码中，alg属性表示签名的算法（），默认是 HMAC （写成HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。

最后，将上面的 JSON 对象使用 算法（详见后文）转成字符串。

2、

部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。

注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。

这个 JSON 对象也要使用 算法转成字符串。

3、

部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。

首先，需要指定一个密钥（）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 里面指定的签名算法（默认是 HMAC ），按照下面的公式产生签名。

(

() + “.” +

(),

)

算出签名以后，把 、、 三个部分拼成一个字符串imToken钱包下载，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。

4、

前面提到， 和 串型化的算法是 。这个算法跟 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 /?token=xxx）。 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 算法。

四、JWT 的使用方式

在认证的时候，当用户用他们的凭证成功登录以后，一个JSON Web Token将会被返回。此后，token就是用户凭证了，你必须非常小心以防止出现安全问题。一般而言，你保存令牌的时候不应该超过你所需要它的时间。

客户端收到服务器返回的 JWT，可以储存在 里面，也可以储存在 。

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。

· 你可以把它放在 里面自动发送，但是这样不能跨域，

· 所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息字段里面，因为它不使用。

· 另一种做法是，跨域的时候，JWT 就放在 POST 请求的数据体里面。

五、JWT 的几个特点：

1、JWT 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密钥再加密一次。

2、JWT 不加密的情况下，不能将私密数据写入 JWT。

3、JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。

4、JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。

5、JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。

6、为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。

六、 JWT与的差异

1、相同点是，它们都是存储用户信息；然而，是在服务器端的，而JWT是在客户端的。

2、方式存储用户信息的最大问题在于要占用大量服务器内存，增加服务器的开销。

3、而JWT方式将用户状态分散到了客户端中，可以明显减轻服务端的内存压力。

4、的状态是存储在服务器端，客户端只有 id；而Token的状态是存储在客户端。

七、基于Token的身份认证流程

基于Token的身份认证是无状态的，服务器或者中不会存储任何用户信息。没有会话信息意味着应用程序可以根据需要扩展和添加更多的机器，而不必担心用户登录的位置。

虽然这一实现可能会有所不同，但其主要流程如下：

1、用户携带用户名和密码请求访问

2、服务器校验用户凭据

3、应用提供一个token给客户端

4、客户端存储token，并且在随后的每一次请求中都带着它

5、 服务器校验token并返回数据

注意：

每一次请求都需要token。Token应该放在请求中。

八、使用Token的优点

1、无状态和可扩展性：存储在客户端。完全无状态，可扩展。我们的负载均衡器可以将用户传递到任意服务器，因为在任何地方都没有状态或会话信息。

2、安全：Token不是。（The token, not a .）每次请求的时候Token都会被发送。而且，由于没有被发送，还有助于防止CSRF攻击。即使在你的实现中将token存储到客户端的中，这个也只是一种存储机制，而非身份认证机制。没有基于会话的信息可以操作，因为我们没有会话。

3、token在一段时间以后会过期，这个时候用户需要重新登录。这有助于我们保持安全。还有一个概念叫token撤销，它允许我们根据相同的授权许可使特定的token甚至一组token无效。

九、JWT与OAuth的区别

1、是一种授权框架 ，JWT是一种认证协议。

2、无论使用哪种方式切记用HTTPS来保证数据的安全性

3、用在使用第三方账号登录的情况(比如使用weibo, qq, 登录某个app)，而JWT是用在前后端分离, 需要简单的对后台API进行保护时使用。

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