JWT(JSON Web Token)的原理的構造及使用

JWT是什么

JWT是json web token縮寫。它將用戶信息加密到token里,服務器不保存任何用戶信息。服務器通過使用保存的密鑰驗證token的正確性,只要正確即通過驗證。基于token的身份驗證可以替代傳統的cookie+session身份驗證方法。

JWT由三個部分組成:header.payload.signature

JWT使用流程

初次登錄:用戶初次登錄,輸入用戶名密碼

密碼驗證:服務器從數據庫取出用戶名和密碼進行驗證

生成JWT:服務器端驗證通過,根據從數據庫返回的信息,以及預設規則,生成JWT

返還JWT:服務器的HTTP RESPONSE中將JWT返還

帶JWT的請求:以后客戶端發起請求,HTTP REQUEST

HEADER中的Authorizatio字段都要有值,為JWT

服務器驗證JWT

<?php

/**

* PHP實現jwt

*/

class Jwt {

? //頭部

? private static $header=array(

? ? 'alg'=>'HS256', //生成signature的算法

? ? 'typ'=>'JWT'? //類型

? );

? //使用HMAC生成信息摘要時所使用的密鑰

? private static $key='123456';

? /**

? * 獲取jwt token

? * @param array $payload jwt載荷? 格式如下非必須

? * [

? * 'iss'=>'jwt_admin', //該JWT的簽發者

? * 'iat'=>time(), //簽發時間

? * 'exp'=>time()+7200, //過期時間

? * 'nbf'=>time()+60, //該時間之前不接收處理該Token

? * 'sub'=>'www.admin.com', //面向的用戶

? * 'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) //該Token唯一標識

? * ]

? * @return bool|string

? */

? public static function getToken(array $payload)

? {

? ? if(is_array($payload))

? ? {

? ? ? $base64header=self::base64UrlEncode(json_encode(self::$header,JSON_UNESCAPED_UNICODE));

? ? ? $base64payload=self::base64UrlEncode(json_encode($payload,JSON_UNESCAPED_UNICODE));

? ? ? $token=$base64header.'.'.$base64payload.'.'.self::signature($base64header.'.'.$base64payload,self::$key,self::$header['alg']);

? ? ? return $token;

? ? }else{

? ? ? return false;

? ? }

? }

? /**

? * 驗證token是否有效,默認驗證exp,nbf,iat時間

? * @param string $Token 需要驗證的token

? * @return bool|string

? */

? public static function verifyToken(string $Token)

? {

? ? $tokens = explode('.', $Token);

? ? if (count($tokens) != 3)

? ? ? return false;

? ? list($base64header, $base64payload, $sign) = $tokens;

? ? //獲取jwt算法

? ? $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

? ? if (empty($base64decodeheader['alg']))

? ? ? return false;

? ? //簽名驗證

? ? if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, self::$key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)

? ? ? return false;

? ? $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

? ? //簽發時間大于當前服務器時間驗證失敗

? ? if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())

? ? ? return false;

? ? //過期時間小宇當前服務器時間驗證失敗

? ? if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())

? ? ? return false;

? ? //該nbf時間之前不接收處理該Token

? ? if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())

? ? ? return false;

? ? return $payload;

? }

? /**

? * base64UrlEncode? https://jwt.io/ 中base64UrlEncode編碼實現

? * @param string $input 需要編碼的字符串

? * @return string

? */

? private static function base64UrlEncode(string $input)

? {

? ? return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));

? }

? /**

? * base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode解碼實現

? * @param string $input 需要解碼的字符串

? * @return bool|string

? */

? private static function base64UrlDecode(string $input)

? {

? ? $remainder = strlen($input) % 4;

? ? if ($remainder) {

? ? ? $addlen = 4 - $remainder;

? ? ? $input .= str_repeat('=', $addlen);

? ? }

? ? return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));

? }

? /**

? * HMACSHA256簽名? https://jwt.io/ 中HMACSHA256簽名實現

? * @param string $input 為base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)

? * @param string $key

? * @param string $alg? 算法方式

? * @return mixed

? */

? private static function signature(string $input, string $key, string $alg = 'HS256')

? {

? ? $alg_config=array(

? ? ? 'HS256'=>'sha256'

? ? );

? ? return self::base64UrlEncode(hash_hmac($alg_config[$alg], $input, $key,true));

? }

}

? //測試和官網是否匹配begin

? $payload=array('sub'=>'1234567890','name'=>'John Doe','iat'=>1516239022);

? $jwt=new Jwt;

? $token=$jwt->getToken($payload);

? echo "<pre>";

? echo $token;

? //對token進行驗證簽名

? $getPayload=$jwt->verifyToken($token);

? echo "<br><br>";

? var_dump($getPayload);

? echo "<br><br>";

? //測試和官網是否匹配end

? //自己使用測試begin

? $payload_test=array('iss'=>'admin','iat'=>time(),'exp'=>time()+7200,'nbf'=>time(),'sub'=>'www.admin.com','jti'=>md5(uniqid('JWT').time()));;

? $token_test=Jwt::getToken($payload_test);

? echo "<pre>";

? echo $token_test;

? //對token進行驗證簽名

? $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);

? echo "<br><br>";

? var_dump($getPayload_test);

? echo "<br><br>";

? //自己使用時候end

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