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这篇文章主要介绍“Node如何实现JWT鉴权机制”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“Node如何实现JWT鉴权机制”文章能帮助大家解决问题。
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一种技术的出现,就是弥补另一种技术的的缺陷。在JWT出现之前,Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以,当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证。
注意:
当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制。
当前端需要跨域请求后端接口的时候,不推荐使用 Session 身份认证机制,推荐使用 JWT 认证机制。
JWT(英文全称:JSON Web Token)是目前最流行的跨域认证解决方案。本质就是一个字符串书写规范,如下图,作用是用来在用户和服务器之间传递安全可靠的信息
在目前前后端分离的开发过程中,使用token
鉴权机制用于身份验证是最常见的方案,流程如下:
服务器当验证用户账号和密码正确的时候,给用户颁发一个令牌,这个令牌作为后续用户访问一些接口的凭证
后续访问会根据这个令牌判断用户是否有权限进行访问
总结:用户的信息通过 Token 字符串的形式,保存在客户端浏览器中。服务器通过还原Token 字符串的形式来认证用户的身份。
Token
,分成了三部分,头部(Header)、载荷(Payload)、签名(Signature),并以.
进行拼接。其中头部和载荷都是以JSON
格式存放数据,只是进行了编码。格式如下:
Header.Payload.Signature
下面是 JWT 字符串的示例:
Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VybmFtZSI6ImFkbWluIiwiaWF0IjoxNjQ0ODI3NzI2LCJleHAiOjE2NDQ4Mjc3NTZ9.gdZKg9LkPiQZIgNAZ1Mn14GQd9kZZua-_unwHQoRsKE
注意:Bearer 是手动添加的头部信息,必须携带此信息才能解析token !
每个JWT都会带有头部信息,这里主要声明使用的算法。声明算法的字段名为alg
,同时还有一个typ
的字段,默认JWT
即可。以下示例中算法为HS256:
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
因为JWT是字符串,所以我们还需要对以上内容进行Base64编码,编码后字符串如下:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
载荷即消息体,这里会存放实际的内容,也就是Token
的数据声明,例如用户的id
和name
,默认情况下也会携带令牌的签发时间iat
,通过还可以设置过期时间,如下:
{ "sub": "1234567890", "name": "CoderBin", "iat": 1516239022 }
同样进行Base64编码后,字符串如下:
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ
签名是对头部和载荷内容进行签名,一般情况,设置一个secretKey
,对前两个的结果进行HMACSHA25
算法,公式如下:
Signature = HMACSHA256(base64Url(header)+.+base64Url(payload),secretKey)
一旦前面两部分数据被篡改,只要服务器加密用的密钥没有泄露,得到的签名肯定和之前的签名不一致
客户端收到服务器返回的 JWT 之后,通常会将它储存在 localStorage
或 sessionStorage
中。
此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中,格式如下:
Authorization: Bearer
Token
的使用分成了两部分:
生成token:登录成功的时候,颁发token
验证token:访问某些资源或者接口时,验证token
接下来就在 node+express
环境下带大家实现jwt鉴权,最后有完整代码加注释,可以直接看最后的代码
运行如下命令,安装如下两个 JWT 相关的包:
npm i jsonwebtoken express-jwt
其中:
jsonwebtoken
用于生成 JWT 字符串
express-jwt
用于验证token,将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象
在app.js
中
// 导入用于生成 JWT 字符串的包 const jwt = require('jsonwebtoken') // 导入用户将客户端发送过来的 JWT 字符串,解析还原成 JSON 对象的包 const expressJWT = require('express-jwt')
为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密和解密的 secret 密钥:
当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的 JWT 字符串
当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密
// 这个 secretKey 的是可以是任意的字符串 const secretKey = 'CoderBin ^_^'
调用 jsonwebtoken包提供的 sign()
方法,将用户的信息加密成 JWT 字符串,响应给客户端:
参数 1:用户的信息对象
参数 2:解密的秘钥
参数 3:配置对象,可以配置 token 的有效期
注意:千万不要把密码加密到 token 字符串中!
// 登录接口 app.post('/api/login', function (req, res) { // 将 req.body 请求体中的数据,转存为 userinfo 常量 const userinfo = req.body // 省略登录失败情况下的代码... // 登录成功 // 在登录成功之后,调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端 const tokenStr = jwt.sign( { username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' } ) // 向客户端响应成功的消息 res.send({ status: 200, message: '登录成功!', token: tokenStr // 要发送给客户端的 token 字符串 }) })
客户端每次在访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证。
此时,服务器可以通过 express-jwt这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象:
express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] })
就是用来解析 Token 的中间件
express-jwt 模块,现在默认为 6版本以上,必须加上: algorithms: ['HS256']
注意:只要配置成功了 express-jwt 这个中间件,就会自动把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上
// 1. 使用 app.use() 来注册中间件 app.use(expressJWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }).unless({ path: [/^\/api\//] }))
注意:
secret 必须和 sign 时候保持一致
可以通过 unless 配置接口白名单,也就是哪些 URL 可以不用经过校验,像登陆/注册都可以不用校验
校验的中间件需要放在需要校验的路由前面,无法对前面的 URL 进行校验
当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些有权限的接口中,使用 req.user
对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下:
// 这是一个有权限的 API 接口,必须在 Header 中携带 Authorization 字段,值为 token,才允许访问 app.get('/admin/getinfo', function (req, res) { // TODO_05:使用 req.user 获取用户信息,并使用 data 属性将用户信息发送给客户端 console.log(req.user); res.send({ status: 200, message: '获取用户信息成功!', data: req.user // 要发送给客户端的用户信息 }) })
当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时,如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法,会产生一个解析失败的错误,影响项目的正常运行。我们可以通过 Express 的错误中间件,捕获这个错误并进行相关的处理,示例代码如下:
app.use((err, req, res, next) => { // 这次错误是由 token 解析失败导致的 if (err.name === 'UnauthorizedError') { return res.send({ status: 401, message: '无效的token' }) } res.send({ status: 500, message: '未知的错误' }) })
app.js
// 导入 express 模块 const express = require('express') // 创建 express 的服务器实例 const app = express() // TODO_01:安装并导入 JWT 相关的两个包,分别是 jsonwebtoken 和 express-jwt const jwt = require('jsonwebtoken') const expressJWT = require('express-jwt') // 允许跨域资源共享 const cors = require('cors') app.use(cors()) // 解析 post 表单数据的中间件 const bodyParser = require('body-parser') // 这里用内置的中间件也行: app.use(express.urlencoded({ extended: false })) app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: false })) // TODO_02:定义 secret 密钥,建议将密钥命名为 secretKey // 这个 secretKey 的是可以是任意的字符串 const secretKey = 'smiling ^_^' // TODO_04:注册将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的中间件 // 1. 使用 app.use() 来注册中间件 // 2. express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }) 就是用来解析 Token 的中间件 // 2.1 express-jwt 模块,现在默认为 6版本以上,必须加上: algorithms: ['HS256'] // 3. .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定哪些接口不需要访问权限 // 4. 注意:只要配置成功了 express-jwt 这个中间件,就会自动把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上 app.use(expressJWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }).unless({ path: [/^\/api\//] })) // 登录接口 app.post('/api/login', function (req, res) { // 将 req.body 请求体中的数据,转存为 userinfo 常量 const userinfo = req.body // 登录失败 if (userinfo.username !== 'admin' || userinfo.password !== '000000') { return res.send({ status: 400, message: '登录失败!' }) } // 登录成功 // TODO_03:在登录成功之后,调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端 // 参数 1:用户的信息对象 // 参数 2:解密的秘钥 // 参数 3:配置对象,可以配置 token 的有效期 // 记住:千万不要把密码加密到 token 字符串中! const tokenStr = jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' }) res.send({ status: 200, message: '登录成功!', token: tokenStr // 要发送给客户端的 token 字符串 }) }) // 这是一个有权限的 API 接口,必须在 Header 中携带 Authorization 字段,值为 token,才允许访问 app.get('/admin/getinfo', function (req, res) { // TODO_05:使用 req.user 获取用户信息,并使用 data 属性将用户信息发送给客户端 console.log(req.user); res.send({ status: 200, message: '获取用户信息成功!', data: req.user // 要发送给客户端的用户信息 }) }) // TODO_06:使用全局错误处理中间件,捕获解析 JWT 失败后产生的错误 app.use((err, req, res, next) => { // 这次错误是由 token 解析失败导致的 if (err.name === 'UnauthorizedError') { return res.send({ status: 401, message: '无效的token' }) } res.send({ status: 500, message: '未知的错误' }) }) // 调用 app.listen 方法,指定端口号并启动web服务器 app.listen(8888, function () { console.log('Express server running at http://127.0.0.1:8888') })
借助 postman 工具测试接口
关于“Node如何实现JWT鉴权机制”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注创新互联行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。