应用方案:token
session 的维护给服务端造成很大困扰,我们必须找地方存放它,又要考虑分布式的问题,甚至要单独为了它启用一套 Redis 集群。有没有更好的办法?
我又想到学校,在没有校园卡技术以前,我们都靠「学生证」。门卫小哥直接对照我和学生证上的脸,确认学生证有效期、年级等信息,就可以放行了。
回过头来想想,一个登录场景,也不必往 session 存太多东西,那为什么不直接打包到 cookie 中呢?这样服务端不用存了,每次只要核验 cookie 带的「证件」有效性就可以了,也可以携带一些轻量的信息。这种方式通常被叫做 token。
token 的流程是这样的:
用户登录,服务端校验账号密码,获得用户信息
把用户信息、token 配置编码成 token,通过 cookie set 到浏览器
此后用户请求业务接口,通过 cookie 携带 token
接口校验 token 有效性,进行正常业务接口处理
「客户端 token 的存储方式」 在前面 cookie 说过,cookie 并不是客户端存储凭证的唯一方式。token 因为它的「无状态性」,有效期、使用限制都包在 token 内容里,对 cookie 的管理能力依赖较小,客户端存起来就显得更自由。但 web 应用的主流方式仍是放在 cookie 里,毕竟少操心。 「token 的过期」 那我们如何控制 token 的有效期呢?很简单,把「过期时间」和数据一起塞进去,验证时判断就好。
token 的编码
编码的方式丰俭由人。「base64」 比如 node 端的 cookie-session - npm 库
不要纠结名字,其实是个 token 库,但保持了和 express-session - npm 高度一致的用法,把要存的数据挂在 session 上
默认配置下,当我给他一个 userid,他会存成这样:
这里的 eyJ1c2VyaWQiOiJhIn0=,就是 {"userid":"abb”} 的 base64 而已。「防篡改」
那问题来了,如果用户 cdd 拿{"userid":"abb”}转了个 base64,再手动修改了自己的 token 为 eyJ1c2VyaWQiOiJhIn0=,是不是就能直接访问到 abb 的数据了?
是的。所以看情况,如果 token 涉及到敏感权限,就要想办法避免 token 被篡改。解决方案就是给 token 加签名,来识别 token 是否被篡改过。例如在 cookie-session - npm 库中,增加两项配置:
secret: 'iAmSecret',signed: true,
这样会多种一个 .sig cookie,里面的值就是 {"userid":"abb”} 和 iAmSecret通过加密算法计算出来的,常见的比如HMACSHA256 类 (System.Security.Cryptography) | Microsoft Docs。
好了,现在 cdd 虽然能伪造出eyJ1c2VyaWQiOiJhIn0=,但伪造不出 sig 的内容,因为他不知道 secret。「JWT」 但上面的做法额外增加了 cookie 数量,数据本身也没有规范的格式,所以 JSON Web Token Introduction - jwt.io 横空出世了。
JSON Web Token (JWT) 是一个开放标准,定义了一种传递 JSON 信息的方式。这些信息通过数字签名确保可信。
它是一种成熟的 token 字符串生成方案,包含了我们前面提到的数据、签名。不如直接看一下一个 JWT token 长什么样:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyaWQiOiJhIiwiaWF0IjoxNTUxOTUxOTk4fQ.2jf3kl_uKWRkwjOP6uQRJFqMlwSABcgqqcJofFH5XCo
这串东西是怎么生成的呢?看图:
类型、加密算法的选项,以及 JWT 标准数据字段,可以参考 RFC 7519 - JSON Web Token (JWT)node 上同样有相关的库实现:express-jwt - npm koa-jwt - npm
refresh token
token,作为权限守护者,最重要的就是「安全」。业务接口用来鉴权的 token,我们称之为 access token。越是权限敏感的业务,我们越希望 access token 有效期足够短,以避免被盗用。但过短的有效期会造成 access token 经常过期,过期后怎么办呢?一种办法是,让用户重新登录获取新 token,显然不够友好,要知道有的 access token 过期时间可能只有几分钟。另外一种办法是,再来一个 token,一个专门生成 access token 的 token,我们称为 refresh token。
access token 用来访问业务接口,由于有效期足够短,盗用风险小,也可以使请求方式更宽松灵活
refresh token 用来获取 access token,有效期可以长一些,通过独立服务和严格的请求方式增加安全性;由于不常验证,也可以如前面的 session 一样处理
有了 refresh token 后,几种情况的请求流程变成这样:
如果 refresh token 也过期了,就只能重新登录了。