📫 作者简介：No8g攻城狮，热衷分享，喜欢原创~ 关注我会给你带来一些不一样的认知和成长，专注于研究 Java/Spring/SpringBoot/大数据/计算机底层原理/源码，就职于大型物联网公司后端高级工程师，擅长物联网领域的高安全/可用/并发/性能的架构设计与演进、系统优化与稳定性建设。📫
🏆 CSDN认证博客专家博主/后端领域优质创作者/内容合伙人、阿里云/华为云/签约博主、InfoQ/掘金社区/OSCHINA签约作者，全网7万多粉丝支持！ 🏆
🔥 如果此文还不错的话，还请👍点赞、关注、收藏三连支持👍一下博主~ 十分感谢，发布的博客会不定期送书的福利哈~ 🔥
一、JWT介绍
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请求资源服务，资源服务都需要携带令牌访问认证服务去校验令牌的合法性，并根据令牌获取用户的相关信息，性能低下。为什么会说性能低下呢? 原因就是用户（客户端）请求资源服务，资源服务都需要携带令牌访问认证服务去校验令牌的合法性，要明确一来一回的请求和响应都是需要消耗时间的哦。
- 解决方法：
使用JWT的思路是，用户认证通过后 会得到一个JWT令牌，JWT令牌中已经包括了用户相关的信息，客户端只需要携带JWT访问资源服务，资源服务根据事先约定的算法自行完成令牌校验（这就是比较厉害的哦），无需每次都请求认证服务完成授权（耗时短）。
JWT令牌授权过程如下图：
说半天了，还不知道什么是JWT令牌吧，请听老夫细细道来：
1.1 JWT概念
什么是JWT？
JSON Web Token（JWT）是一个开放的行业标准（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。
英语比较好的同学，可以去官网看看哦（前提你必须能看老外的网站）。
标准：https://tools.ietf.org/html/rfc7519
我给你贴个图，慢慢看吧
1.2 JWT优缺点
JWT令牌的优点：
1. jwt基于json，非常方便解析。
2. 可以在令牌中自定义丰富的内容，易扩展。
3. 通过非对称加密算法及数字签名技术，JWT防止篡改，安全性高。
4. 资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。
缺点：
- JWT令牌较长，占存储空间比较大。
二、令牌结构
通过学习JWT令牌结构为自定义jwt令牌打好基础。
JWT令牌由三部分组成（Header，Payload，Signature），每部分中间使用点（.）分隔，比如：xxxxx.yyyyy.zzzzz
2.1 Header
第二部分是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
```json
{
"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。
2.2 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。
一个例子：
```json
{
"sub": "1234567890",
"name": "456",
"admin": true
}
```
2.3 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：
```js
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。
三、JWT入门
Spring Security 提供对JWT的支持，本文我们使用Spring Security 提供的JwtHelper来创建JWT令牌，校验JWT令牌等操作。
生成私钥和公钥
JWT令牌生成采用非对称加密算法
3.1 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 jykey -keyalg RSA -keypass jiaoyu -keystore jy.keystore -storepass jiaoyukeystore`
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，jy.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 jy.keystore `
删除别名
`keytool -delete -alias jykey -keystore jy.keystore`
3.2 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：http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html
我的安装资料为 `Win64OpenSSL-1_1_0g.exe`
配置openssl的path环境变量（可以参考哦），本教程配置在D:\OpenSSL-Win64\bin
cmd进入jy.keystore文件所在目录执行如下命令：
`bash
keytool -list -rfc --keystore jy.keystore | openssl x509 -inform pem -pubkey`
输入密钥库密码：
下边这一段就是公钥内容：
-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAijyxMdq4S6L1Af1rtB8SjCZHNgsQG8JTfGy55eYvzG0B/E4AudR2prSRBvF7NYPL47scRCNPgLnvbQczBHbBug6uOr78qnWsYxHlW6Aa5dI5NsmOD4DLtSw8eX0hFyK5Fj6ScYOSFBz9cd1nNTvx2+oIv0lJDcpQdQhsfgsEr1ntvWterZt/8r7xNN83gHYuZ6TM5MYvjQNBc5qC7Krs9wM7UoQuL+s0X6RlOib7/mcLn/lFLsLDdYQAZkSDx/6+t+1oHdMarChIPYT1sx9Dwj2j2mvFNDTKKKKAq0cv14Vrhz67Vjmz2yMJePDqUi0JYS2r0iIo7n8vN7s83v5uOQIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----
将上边的公钥拷贝到文本文件中，合并为一行。
四、生成jwt令牌
在认证工程创建测试类，测试jwt令牌的生成与验证。
```java
//生成一个jwt令牌
@Test
public void testCreateJwt(){
//证书文件
String key_location = "jy.keystore";
//密钥库密码
String keystore_password = "jiaoyukeystore";
//访问证书路径
ClassPathResource resource = new ClassPathResource(key_location);
//密钥工厂
KeyStoreKeyFactory keyStoreKeyFactory = new KeyStoreKeyFactory(resource, keystore_password.toCharArray());
//密钥的密码，此密码和别名要匹配
String keypassword = "jiaoyu";
//密钥别名
String alias = "jykey";
//密钥对（密钥和公钥）
KeyPair keyPair = keyStoreKeyFactory.getKeyPair(alias,keypassword.toCharArray());
//私钥
RSAPrivateKey aPrivate = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
//定义payload信息
Map<String, Object> tokenMap = new HashMap<>();
tokenMap.put("id", "123");
tokenMap.put("name", "mrt");
tokenMap.put("roles", "r01,r02");
tokenMap.put("ext", "1");
//生成jwt令牌
Jwt jwt = JwtHelper.encode(JSON.toJSONString(tokenMap), new RsaSigner(aPrivate));
//取出jwt令牌
String token = jwt.getEncoded();
System.out.println("token="+token);
}
```
五、验证jwt令牌
```java
//资源服务使用公钥验证jwt的合法性，并对jwt解码
@Test
public void testVerify(){
//jwt令牌
String token ="eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHQiOiIxIiwicm9sZXMiOiJyMDEscjAyIiwibmFtZSI6Im1ydCIsImlkIjoiMTIzIn0.KK7_67N5d1Dthd1PgDHMsbi0UlmjGRcm_XJUUwseJ2eZyJJWoPP2IcEZgAU3tUaaKEHUf9wSRwaDgwhrwfyIcSHbs8oy3zOQEL8j5AOjzBBs7vnRmB7DbSaQD7eJiQVJOXO1QpdmEFgjhc_IBCVTJCVWgZw60IEW1_Lg5tqaLvCiIl26K48pJB5f-le2zgYMzqR1L2LyTFkq39rG57VOqqSCi3dapsZQd4ctq95SJCXgGdrUDWtD52rp5o6_0uq-mrbRdRxkrQfsa1j8C5IW2-T4eUmiN3f9wF9JxUK1__XC1OQkOn-ZTBCdqwWIygDFbU7sf6KzfHJTm5vfjp6NIA";
//公钥
String publickey = "-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAijyxMdq4S6L1Af1rtB8SjCZHNgsQG8JTfGy55eYvzG0B/E4AudR2prSRBvF7NYPL47scRCNPgLnvbQczBHbBug6uOr78qnWsYxHlW6Aa5dI5NsmOD4DLtSw8eX0hFyK5Fj6ScYOSFBz9cd1nNTvx2+oIv0lJDcpQdQhsfgsEr1ntvWterZt/8r7xNN83gHYuZ6TM5MYvjQNBc5qC7Krs9wM7UoQuL+s0X6RlOib7/mcLn/lFLsLDdYQAZkSDx/6+t+1oHdMarChIPYT1sx9Dwj2j2mvFNDTKKKKAq0cv14Vrhz67Vjmz2yMJePDqUi0JYS2r0iIo7n8vN7s83v5uOQIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----";
//校验jwt
Jwt jwt = JwtHelper.decodeAndVerify(token, new RsaVerifier(publickey));
//获取jwt原始内容
String claims = jwt.getClaims();
//jwt令牌
String encoded = jwt.getEncoded();
System.out.println(encoded);
}
```
到这里本文就告一段落了，如果的新的内容将会随时更新的，尽请关注。
如果感觉写的好，确实帮助了你，那就麻烦帮忙点个赞，多谢！
**本文首发于CSDN，为博主原创文章，如果需要转载，请注明出处，谢谢！**
完结！
