1、JWT介绍
JWT全称：JSON Web Token
- 定义了一种简洁的、自包含的格式，用于在通信双方以json数据格式安全的传输信息。由于数字签名的存在，这些信息是可靠的。
简洁：是指jwt就是一个简单的字符串。可以在请求参数或者是请求头当中直接传递。
自包含：指的是jwt令牌，看似是一个随机的字符串，但是我们是可以根据自身的需求在jwt令牌中存储自定义的数据内容。如：可以直接在jwt令牌中存储用户的相关信息。
简单来讲，jwt就是将原始的json数据格式进行了安全的封装，这样就可以直接基于jwt在通信双方安全的进行信息传输了
JWT的组成： （JWT令牌由三个部分组成，三个部分之间使用英文的点来分割）
- 第一部分：Header(头）， 记录令牌类型、签名算法等。 例如：{"alg":"HS256","type":"JWT"}
- 第二部分：Payload(有效载荷），携带一些自定义信息、默认信息等。 例如：{"id":"1","username":"Tom"}
- 第三部分：Signature(签名），防止Token被篡改、确保安全性。将header、payload，并加入指定秘钥，通过指定签名算法计算而来。
签名的目的就是为了防jwt令牌被篡改，而正是因为jwt令牌最后一个部分数字签名的存在，所以整个jwt 令牌是非常安全可靠的。一旦jwt令牌当中任何一个部分、任何一个字符被篡改了，整个令牌在校验的时候都会失败，所以它是非常安全可靠的。
JWT是如何将原始的JSON格式数据，转变为字符串的呢？
其实在生成JWT令牌时，会对JSON格式的数据进行一次编码：进行base64编码
Base64：是一种基于64个可打印的字符来表示二进制数据的编码方式。既然能编码，那也就意味着也能解码。所使用的64个字符分别是A到Z、a到z、 0- 9，一个加号，一个斜杠，加起来就是64个字符。任何数据经过base64编码之后，最终就会通过这64个字符来表示。当然还有一个符号，那就是等号。等号它是一个补位的符号
需要注意的是Base64是编码方式，而不是加密方式。
JWT令牌最典型的应用场景就是登录认证：
- 在浏览器发起请求来执行登录操作，此时会访问登录的接口，如果登录成功之后，我们需要生成一个jwt令牌，将生成的 jwt令牌返回给前端。
- 前端拿到jwt令牌之后，会将jwt令牌存储起来。在后续的每一次请求中都会将jwt令牌携带到服务端。
- 服务端统一拦截请求之后，先来判断一下这次请求有没有把令牌带过来，如果没有带过来，直接拒绝访问，如果带过来了，还要校验一下令牌是否是有效。如果有效，就直接放行进行请求的处理。
在JWT登录认证的场景中我们发现，整个流程当中涉及到两步操作：
- 在登录成功之后，要生成令牌。
- 每一次请求当中，要接收令牌并对令牌进行校验。
2、JWT简单实现
首先我们先来实现JWT令牌的生成。要想使用JWT令牌，需要先引入JWT的依赖：
<!-- JWT依赖-->
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt</artifactId>
<version>0.9.1</version>
</dependency>在引入完JWT来赖后，就可以调用工具包中提供的API来完成JWT令牌的生成和校验
工具类：Jwts
生成JWT代码实现：
@Test
public void genJwt(){
Map<String,Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id",1);
claims.put("username","Tom");
String jwt = Jwts.builder()
.setClaims(claims) //自定义内容(载荷)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "xiaolin") //签名算法
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 24*3600*1000)) //有效期
.compact();
System.out.println(jwt);
}运行测试方法：
eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk实现了JWT令牌的生成，下面我们接着使用Java代码来校验JWT令牌(解析生成的令牌)：
@Test
public void parseJwt(){
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey("xiaolin")//指定签名密钥（必须保证和生成令牌时使用相同的签名密钥）
.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjcyNzI5NzMwfQ.fHi0Ub8npbyt71UqLXDdLyipptLgxBUg_mSuGJtXtBk")
.getBody();
System.out.println(claims);
}运行测试方法：
{id=1, exp=1672729730}令牌解析后，我们可以看到id和过期时间，如果在解析的过程当中没有报错，就说明解析成功了。
下面我们做一个测试：把令牌header中的数字9变为8，运行测试方法后发现报错：
原header： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9修改为： eyJhbGciOiJIUzI1NiJ8
结论：篡改令牌中的任何一个字符，在对令牌进行解析时都会报错，所以JWT令牌是非常安全可靠的。
我们继续测试：修改生成令牌的时指定的过期时间，修改为1分钟
@Test
public void genJwt(){
Map<String,Object> claims = new HashMap<>();
claims.put(“id”,1);
claims.put(“username”,“Tom”);
String jwt = Jwts.builder()
.setClaims(claims) //自定义内容(载荷)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, “itheima”) //签名算法
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 60*1000)) //有效期60秒
.compact();
System.out.println(jwt);
//输出结果：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro
}
@Test
public void parseJwt(){
Claims claims = Jwts.parser()
.setSigningKey("itheima")//指定签名密钥
.parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjczMDA5NzU0fQ.RcVIR65AkGiax-ID6FjW60eLFH3tPTKdoK7UtE4A1ro")
.getBody();
System.out.println(claims);
}等待1分钟之后运行测试方法发现也报错了，说明：JWT令牌过期后，令牌就失效了，解析的为非法令牌。
通过以上测试，我们在使用JWT令牌时需要注意：
- JWT校验时使用的签名秘钥，必须和生成JWT令牌时使用的秘钥是配套的。
- 如果JWT令牌解析校验时报错，则说明 JWT令牌被篡改 或 失效了，令牌非法。
3、登录下发令牌
接下来我们就需要在案例当中通过JWT令牌技术来跟踪会话。具体的思路我们前面已经分析过了，主要就是两步操作：
生成令牌
- 在登录成功之后来生成一个JWT令牌，并且把这个令牌直接返回给前端
校验令牌
- 拦截前端请求，从请求中获取到令牌，对令牌进行解析校验
JWT令牌怎么返回给前端呢？此时我们就需要再来看一下接口文档当中关于登录接口的描述（主要看响应数据）：
响应数据
参数格式：application/json
参数说明：
名称 类型 是否必须 默认值 备注 其他信息 code number 必须 响应码, 1 成功 ; 0 失败 msg string 非必须 提示信息 data string 必须 返回的数据 , jwt令牌 响应数据样例：
{ "code": 1, "msg": "success", "data": "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoi6YeR5bq4IiwiaWQiOjEsInVzZXJuYW1lIjoiamlueW9uZyIsImV4cCI6MTY2MjIwNzA0OH0.KkUc_CXJZJ8Dd063eImx4H9Ojfrr6XMJ-yVzaWCVZCo" }
4、登录功能实现
JWT工具类介绍（已存在）
package com.sky.utils;
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Date;
import java.util.Map;
public class JwtUtil {
/**
* 生成jwt
* 使用Hs256算法, 私匙使用固定秘钥
*
* @param secretKey jwt秘钥
* @param ttlMillis jwt过期时间(毫秒)
* @param claims 设置的信息
* @return
*/
public static String createJWT(String secretKey, long ttlMillis, Map<String, Object> claims) {
// 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
// 生成JWT的时间
long expMillis = System.currentTimeMillis() + ttlMillis;
Date exp = new Date(expMillis);
// 设置jwt的body
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
// 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的
.setClaims(claims)
// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
.signWith(signatureAlgorithm, secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
// 设置过期时间
.setExpiration(exp);
return builder.compact();
}
/**
* Token解密
*
* @param secretKey jwt秘钥 此秘钥一定要保留好在服务端, 不能暴露出去, 否则sign就可以被伪造, 如果对接多个客户端建议改造成多个
* @param token 加密后的token
* @return
*/
public static Claims parseJWT(String secretKey, String token) {
// 得到DefaultJwtParser
Claims claims = Jwts.parser()
// 设置签名的秘钥
.setSigningKey(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
// 设置需要解析的jwt
.parseClaimsJws(token).getBody();
return claims;
}
}
登录成功，生成JWT令牌并返回（EmployeeController需要编写）
@ApiOperation("登录")
@PostMapping("/login")
public Result<EmployeeLoginVO> login(@RequestBody EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) {
log.info("员工登录：{}", employeeLoginDTO);
Employee employee = employeeService.login(employeeLoginDTO);
//登录成功后，生成jwt令牌
Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
claims.put(JwtClaimsConstant.EMP_ID, employee.getId());
String token = JwtUtil.createJWT(
jwtProperties.getAdminSecretKey(),
jwtProperties.getAdminTtl(),
claims);
EmployeeLoginVO employeeLoginVO = EmployeeLoginVO.builder()
.id(employee.getId())
.userName(employee.getUsername())
.name(employee.getName())
.token(token)
.build();
return Result.success(employeeLoginVO);
}拦截器，登录校验解析JWT（JwtTokenAdminInterceptor需要编写）
package com.sky.interceptor;
import com.sky.constant.JwtClaimsConstant;
import com.sky.context.BaseContext;
import com.sky.properties.JwtProperties;
import com.sky.utils.JwtUtil;
import io.jsonwebtoken.Claims;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/**
* jwt令牌校验的拦截器
*/
@Component
@Slf4j
public class JwtTokenAdminInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Autowired
private JwtProperties jwtProperties;
/**
* 校验jwt
*
* @param request
* @param response
* @param handler
* @return
* @throws Exception
*/
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
//判断当前拦截到的是Controller的方法还是其他资源
if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
//当前拦截到的不是动态方法，直接放行
return true;
}
//1、从请求头中获取令牌
String token = request.getHeader(jwtProperties.getAdminTokenName());
//2、校验令牌
try {
log.info("jwt校验:{}", token);
Claims claims = JwtUtil.parseJWT(jwtProperties.getAdminSecretKey(), token);
Long empId = Long.valueOf(claims.get(JwtClaimsConstant.EMP_ID).toString());
log.info("当前员工id：", empId);
//3、通过，放行
return true;
} catch (Exception ex) {
//4、不通过，响应401状态码
response.setStatus(401);
return false;
}
}
}4、密码加密
问题：员工表中的密码是明文存储，安全性太低。
解决思路：
- 将密码加密后存储，提高安全性
- 使用MD5加密方式对明文密码加密
实现步骤：
- 修改数据库中明文密码，改为MD5加密后的密文
打开employee表，修改密码
修改Java代码，前端提交的密码进行MD5加密后再跟数据库中密码比对
打开EmployeeServiceImpl.java，修改比对密码
/** * 员工登录 * * @param employeeLoginDTO * @return */ public Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) { //1、根据用户名查询数据库中的数据 //2、处理各种异常情况（用户名不存在、密码不对、账号被锁定） //....... //密码比对 // TODO 后期需要进行md5加密，然后再进行比对 password = DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()); if (!password.equals(employee.getPassword())) { //密码错误 throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR); } //........ //3、返回实体对象 return employee; }
