[网络协议] jwt实现token鉴权（nodejs koa）

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[网络协议]jwt实现token鉴权（nodejs koa）

为什么需要token？

在后台管理系统中，我们通常使用cookie-session的方式用于鉴权，如何通过cookie、session鉴权（nodejs/koa）但这种方式存在着以下问题

比如cookie的容量太小
浏览器端和app端发送http请求时携带cookie会有差异
分布式系统和服务器集群保证如何保证sessionId是相同

基于以上问题，有了token这种方式，token的鉴权不受浏览器或app端的限制，通用性安全性都更强。

数据格式实现token的鉴权方式通常使用jwt，即json web token，jwt的格式如 xxx.yyy.zzz

xxx的部分用来描述使用什么样的加密方式
yyy的部分是携带的数据，比如id，name，通常还会携带 iat（issue at）发布时间， exp（expiration time）过期时间，用于鉴权的时候判断此token是否在有效期内，以上xxx和yyy都是对json数据以base64编码的方式进行转换
zzz是对xxx.yyy再加上密钥进行加密，加密的方式在header中。

比如上图中，服务器生成token使用的加密方式是 HS256，需保存的内容为 id 和 name，密钥为123456

header 部分

{"alg":"HS256","typ":"JWT"}
// base64编码结果：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

playload部分

{"id":1,"name":"Alice","iat":1630814528619,"exp":1630816048023}
// base64编码结果：eyJpZCI6MSwibmFtZSI6IkFsaWNlIiwiaWF0IjoxNjMwODE0NTI4NjE5LCJleHAiOjE2MzA4MTYwNDgwMjN9

signature部分

// 加密结果为：B2df_qYbivZcjpJ_QtIyRu4ts6n_pwxlSQl41Bpsxz8

最后的结果就是把三部分拼接起来，以 . 分隔

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MSwibmFtZSI6IkFsaWNlIiwiaWF0IjoxNjMwODE0NTI4NjE5LCJleHAiOjE2MzA4MTYwNDgwMjN9.B2df_qYbivZcjpJ_QtIyRu4ts6n_pwxlSQl41Bpsxz8

在这里插入图片描述

可以看到jwt的header和payload都是用base64进行编码的，也可解码，所以并不能存放重要信息，而jwt数据的传递也不是为了加密重要信息，jwt的singature部分是需要通过密钥来加密的，只要密钥不泄露，身份就不容易被伪造。

如何使用

jwt可以用于客户端向服务器发送的请求的时候携带，放置到 header中，使用 authorization 这个字段，使用 Bearer的方式
在这里插入图片描述

公钥和私钥

对称加密算法，只用一个密钥加密和解密
非对称加密算法，公钥用于加密，私钥用于解密
openssl中可以生成公钥和私钥

// 生成公钥
genrsa -out private.key 2048
// 生成私钥
rsa -in private.key -puout -out public.key

分别生成 public.key 和 private.key 文件

服务器如何鉴权

用户登录成功后，服务器返回token，以Koa来做个演示

const jwt = require("jsonwebtoken")
const PRIVATE_KEY = fs.readFileSync('./private.key')

const user = { id: 1, name: 'kiki'}
const token = jwt.sign(user, PRIVATE_KEY, {
    expiresIn: 10, // 单位s
    algorithm: "RS256"
})

客户端将在header中的authorization携带token数据，服务器校验token的有效性和正确性

const PUBLIC_KEY = fs.readFileSync('./public.key')

const authorization = ctx.headers.authorization
const token = authorization.replace("Bearer ", "")

// 如果失败会直接报错, 所以需要捕获
try {
    const result = jwt.verify(token, PUBLIC_KEY, {
        algorithms: ["RS256"]
    })
    // 拿到的信息是 { id: 1, name: 'kiki', iat: '', exp: ''}
} catch(error){
    
}