Spring Security Oauth2（二）
认识JWT令牌
在介绍JWT之前先看一下传统校验令牌的方法，如下图：
问题：
传统授权方法的问题是用户每次访问资源服务，资源服务都须携带令牌去认证服务中心请求验证令牌合法性，并根据令牌获取用户相关信息，性能低下。
这个时候的令牌只是作为唯一标识，并没有其他用途。
解决：
使用JWT的思路，用户认证通过会得到一个JWT令牌，JWT令牌中已经包含了用户相关信息，客户端只需要携带JWT访问服务资源，资源服务根据事先约定的算法自行完成令牌效验，这个就不用每次请求认证服务完成授权。
什么是jwt?
JSON Web Token（JWT）是一个开放的行业标（RFC 7519），它定义了一种简介的、自包含的协议格式，用于在通信双方传递json对象，传递的信息经过数字签名可以被验证和信任。JWT可以使用HMAC算法或使用RSA的公钥/私钥对来签名，防止被篡改。
官网：https://jwt.io/ 标准：https://tools.ietf.org/html/rfc7519
jwt令牌优点：
- jwt令牌采用json格式，便于解析
- 可以在令牌中自定义丰富的内容，易于扩展
- 通过非对称加密算法和数字签名技术，jwt防止篡改，安全性高
- 资源服务使用jwt可不用依赖认证服务即可完成授权。
缺点：
- jwt令牌较长，占存储空间
JWT令牌结构
JWT令牌由三部分组成，每部分中间使用点（.）分隔，比如：xxxxx.yyyyy.zzzzz
- Header
头部包括令牌的类型（即JWT）及使用的哈希算法（如HMAC SHA256或RSA）一个例子如下：
下边是Header部分的内容
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
将上边的内容使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第一部分。
- Payload
第二部分是负载，内容也是一个json对象，它是存放有效信息的地方，它可以存放jwt提供的现成字段，比
如：iss（签发者）,exp（过期时间戳）, sub（面向的用户）等，也可自定义字段。
此部分不建议存放敏感信息，因为此部分可以解码还原原始内容。
最后将第二部分负载使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第二部分。
案例：
{ "sub": "1234567890", "name": "456", "admin": true }
- Signature
第三部分是签名，此部分用于防止jwt内容被篡改
这个部分使用base64url将前两部分进行编码，编码后使用点（.）连接组成字符串，最后使用header中声明
签名算法进行签名。
一个例子：
HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)
base64UrlEncode(header)：jwt令牌的第一部分。
base64UrlEncode(payload)：jwt令牌的第二部分。
secret：签名所使用的密钥。
生成私钥和公钥
JWT令牌生成采用非对称加密算法
1、生成密钥证书
下边命令生成密钥证书，采用RSA 算法每个证书包含公钥和私钥。
keytool -genkeypair -alias xckey -keyalg RSA -keypass xuecheng -keystore xc.keystore -storepass xuechengkeystore
Keytool 是一个java提供的证书管理工具
-alias：密钥的别名
-keyalg：使用的hash算法
-keypass：密钥的访问密码
-keystore：密钥库文件名，xc.keystore保存了生成的证书
-storepass：密钥库的访问密码
查询证书信息：
keytool -list -keystore xc.keystore
删除别名
keytool -delete -alias xckey -keystore xc.keystore
2.导出公钥
openssl是一个加解密工具包，这里使用openssl来导出公钥信息。
安装 openssl：
https://pan.baidu.com/s/133OZPVr4jlTu9vIkPuDN4g
安装资料目录下的Win64OpenSSL-1_1_0g.exe
配置openssl的path环境变量，本教程配置在D:\OpenSSL-Win64\bin
cmd进入xc.keystore文件所在目录执行如下命令：
keytool -list -rfc --keystore xc.keystore | openssl x509 -inform pem -pubkey
输入密钥库密码：
xuechengkeystore
下边这一段就是公钥内容：
-----BEGIN PUBLIC KEY----- MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAijyxMdq4S6L1Af1rtB8SjCZHNgsQG8JTfGy55eYvzG0B /E4AudR2prSRBvF7NYPL47scRCNPgLnvbQczBHbBug6uOr78qnWsYxHlW6Aa5dI5NsmOD4DLtSw8eX0hFyK5F j6ScYOSFBz9cd1nNTvx2+oIv0lJDcpQdQhsfgsEr1ntvWterZt/8r7xNN83gHYuZ6TM5MYvjQNBc5qC7Krs9wM7U oQuL+s0X6RlOib7/mcLn/lFLsLDdYQAZkSDx/6+t+1oHdMarChIPYT1sx9Dwj2j2mvFNDTKKKKAq0cv14Vrhz67Vj mz2yMJePDqUi0JYS2r0iIo7n8vN7s83v5uOQIDAQAB -----END PUBLIC KEY-----
将上边的公钥拷贝到文本文件中。
生成jwt令牌
创建测试类，测试jwt令牌的生成与验证。
//创建jwt令牌 @Test public void testCreateJwt(){ //密钥库文件，之前生成的私钥文件 String keystore = "xc.keystore"; //密钥库的密码 String keystore_password = "xuechengkeystore"; //密钥库文件路径 ClassPathResource classPathResource = new ClassPathResource(keystore); //密钥别名 String alias = "xckey"; //密钥的访问密码 String key_password = "xuecheng"; //密钥工厂 KeyStoreKeyFactory keyStoreKeyFactory = new KeyStoreKeyFactory(classPathResource,keystore_password.toCharArray()); //密钥对（公钥和私钥） KeyPair keyPair = keyStoreKeyFactory.getKeyPair(alias, key_password.toCharArray()); //获取私钥 RSAPrivateKey aPrivate = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate(); //jwt令牌的内容 Map<String,String> body = new HashMap<>(); body.put("name","itcast"); String bodyString = JSON.toJSONString(body); //生成jwt令牌 Jwt jwt = JwtHelper.encode(bodyString, new RsaSigner(aPrivate)); //生成jwt令牌编码 String encoded = jwt.getEncoded(); System.out.println(encoded); }
验证JWT令牌
//校验jwt令牌 @Test public void testVerify(){ //公钥 String publickey = "-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAnASXh9oSvLRLxk901HANYM6KcYMzX8vFPnH/To2R+SrUVw1O9rEX6m1+rIaMzrEKPm12qPjVq3HMXDbRdUaJEXsB7NgGrAhepYAdJnYMizdltLdGsbfyjITUCOvzZ/QgM1M4INPMD+Ce859xse06jnOkCUzinZmasxrmgNV3Db1GtpyHIiGVUY0lSO1Frr9m5dpemylaT0BV3UwTQWVW9ljm6yR3dBncOdDENumT5tGbaDVyClV0FEB1XdSKd7VjiDCDbUAUbDTG1fm3K9sx7kO1uMGElbXLgMfboJ963HEJcU01km7BmFntqI5liyKheX+HBUCD4zbYNPw236U+7QIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----"; //jwt令牌 String jwtString = "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJuYW1lIjoiaXRjYXN0In0.lQOqL1s4DpDHROUAibkz6EMf6hcM7HmTPgmg-SlkacVoQAV7y3XQ7LXxiua6SJlN_uNX_EFjzIshEg_kyy972DtymtRMc2NIO5HzIF5I4oQCxNPsJdhu6qQni6sTas3q0JbAarMZSajDX7HhzVSYWPQJCussA4e1r9oFxDcoAo6TEAXOW8gRHzNIygQz1yCj6mdf4UOHI070kRy7f3BdhmrUJdOuDIMoRBYS4WsEOibAU1UCNPaJAXpZC0ihrtdY7SCg1N43fimeFOHrfpLb6OmRF7v7uvGMgrhg9JIYDbJ6nbode5OJkNceRx8QUICre2yKAe0ctlvXO0REf6OpRA"; //校验jwt令牌 Jwt jwt = JwtHelper.decodeAndVerify(jwtString, new RsaVerifier(publickey)); //拿到jwt令牌中自定义的内容 String claims = jwt.getClaims(); System.out.println(claims); }
