[ tool ] JWT认证 和base64编码

程序媛小庄
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JWT认证简介

在用户注册或登录后，我们想记录用户的登录状态，或者为用户创建身份认证的凭证。我们不再使用Session认证机制，而使用Json Web Token（本质就是token）认证机制。

Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（(RFC 7519).该token被设计为紧凑且安全的，特别适用于分布式站点的单点登录（SSO）场景。JWT的声明一般被用来在身份提供者和服务提供者间传递被认证的用户身份信息，以便于从资源服务器获取资源，也可以增加一些额外的其它业务逻辑所必须的声明信息，该token也可直接被用于认证，也可被加密。

JWT构成和工作原理

JWT构成

JWT就是一段字符串，由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJ1c2VyX2lkIjoxLCJ1c2VybmFtZSI6InJvb3QiLCJleHAiOjE1OTQ4MDg0NDMsImVtYWlsIjoiIn0.FJqRgUiWdg4momwe18pPpYDnlKKFLi_Z_ifLjk4vGAI

第一部分我们称它为头部（header):

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.

第二部分我们称其为载荷（payload):

eyJ1c2VyX2lkIjoxLCJ1c2VybmFtZSI6InJvb3QiLCJleHAiOjE1OTQ4MDg0NDMsImVtYWlsIjoiIn0

第三部分是签证（signature)

FJqRgUiWdg4momwe18pPpYDnlKKFLi_Z_ifLjk4vGAI

  • header

jwt的头部承载两部分信息：

  • 声明类型，这里是jwt
  • 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256

完整的头部就像下面这样的JSON：

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

将头部进行base64编码（加密，该加密是可以对称解密的（解码））构成了第一部分

  • payload

荷载是存放有效信息的地方，这些有效信息包含三个部分

  • 标准中注册的声明
  • 公共的声明
  • 私有的声明

定义一个payload:

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

将其进行base64加密，得到JWT的第二部分。

  • signature

JWT的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

  • header (base64后的)
  • payload (base64后的)
  • secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt.

  • 注意

注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

关于签发和核验JWT，我们可以使用Django REST framework JWT扩展来完成。

文档网站：getblimp.github.io/django-rest…

工作原理：签发与校验

签发：根据登录请求提交来的 账号 + 密码 + 设备信息 签发 token

校验：根据客户端带token的请求 反解出 user 对象

1）将token按 . 拆分为三段字符串，第一段 头加密字符串 一般不需要做任何处理
2）第二段 体加密字符串，要反解出用户主键，通过主键从User表中就能得到登录用户，过期时间和设备信息都是安全信息，确保token没过期，且时同一设备来的
3）再用 第一段 + 第二段 + 服务器安全码 不可逆md5加密，与第三段 签名字符串 进行碰撞校验，通过后才能代表第二段校验得到的user对象就是合法的登录用户

drf项目的jwt认证开发流程

1）用账号密码访问登录接口，登录接口逻辑中调用 签发token 算法，得到token，返回给客户端，客户端自己存到cookies中

2）校验token的算法应该写在认证类中(在认证类中调用)，全局配置给认证组件，所有视图类请求，都会进行认证校验，所以请求带了token，就会反解出user对象，在视图类中用request.user就能访问登录的用户

注：登录接口需要做 认证 + 权限 两个局部禁用

base64编码解码

import base64
import json
dic_info={
  "sub": "1234567890",
  "name": "lqz",
  "admin": True
}
byte_info=json.dumps(dic_info).encode('utf-8')
# base64编码
base64_str=base64.b64encode(byte_info)
print(base64_str)
# base64解码
base64_str='eyJzdWIiOiAiMTIzNDU2Nzg5MCIsICJuYW1lIjogImxxeiIsICJhZG1pbiI6IHRydWV9'
str_url = base64.b64decode(base64_str).decode("utf-8")
print(str_url)

结语

文章首发于微信公众号程序媛小庄，同步于掘金。

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