webapp用户身份认证方案 JSON WEB TOKEN 实现
webapp用户身份认证方案 JSON WEB TOKEN 实现Deme示例，Java版
本项目依赖于下面jar包：
- nimbus-jose-jwt-4.13.1.jar (一款开源的成熟的JSON WEB TOKEN 解决方法，本仓库的代码是对其的进一步封装)
- json-smart-2.0-RC2.jar和asm-1.0-RC1.jar (依赖jar包，主要用于JSONObject序列化)
- cors-filter-2.2.1.jar和java-property-utils-1.9.1.jar（用于处理跨域ajax请求）
- junit.jar（单元测试相关jar包）
核心类Jwt.java结构：
2个静态方法createToken和validToken，分别用于生成TOKEN和校验TOKEN; 定义了枚举TokenState，用于表示验证token时的结果，用户可根据结果进行不同处理：
- EXPIRED token过期
- INVALID token无效（包括token不合法，token格式不对，校验时异常）
- VALID token有效
使用示例
获取token
Map<String , Object> payload=new HashMap<String, Object>();
Date date=new Date();
payload.put("uid", "");//用户id
payload.put("iat", date.getTime());//生成时间
payload.put("ext",date.getTime()+**);//过期时间1小时
String token=Jwt.createToken(payload);
System.out.println("token:"+token);
校验token
String token="eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1aWQiOiIyOTE5Njk0NTIiLCJpYXQiOjE0NjA0MzE4ODk2OTgsImV4dCI6MTQ2MDQzNTQ4OTY5OH0.RAa71BnklRMPyPhYBbxsfJdtXBnXeWevxcXLlwC2PrY";
Map<String, Object> result=Jwt.validToken(token); String state=(String)result.get("state");
switch (TokenState.getTokenState(state)) {
case VALID:
//To do somethings
System.out.println("有效token");
break;
case EXPIRED:
System.out.println("过期token");
break;
case INVALID:
System.out.println("无效的token");
break;
} System.out.println("返回结果数据是：" +result.toString());
项目应用中代码:
JAT 工具类
public class Jwt {
/**
* 秘钥
*/
private static final byte[] SECRET="3d990d2276917dfac04467df11fff26d".getBytes();
/**
* 初始化head部分的数据为
* {
* "alg":"HS256",
* "type":"JWT"
* }
*/
private static final JWSHeader header=new JWSHeader(JWSAlgorithm.HS256, JOSEObjectType.JWT, null, null, null, null, null, null, null, null, null, null, null);
/**
* 生成token，该方法只在用户登录成功后调用
*
* @param Map集合，可以存储用户id，token生成时间，token过期时间等自定义字段
* @return token字符串,若失败则返回null
*/
public static String createToken(Map<String, Object> payload) {
String tokenString=null;
// 创建一个 JWS object
JWSObject jwsObject = new JWSObject(header, new Payload(new JSONObject(payload)));
try {
// 将jwsObject 进行HMAC签名
jwsObject.sign(new MACSigner(SECRET));
tokenString=jwsObject.serialize();
} catch (JOSEException e) {
System.err.println("签名失败:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
return tokenString;
}
/**
* 校验token是否合法，返回Map集合,集合中主要包含 state状态码 data鉴权成功后从token中提取的数据
* 该方法在过滤器中调用，每次请求API时都校验
* @param token
* @return Map<String, Object>
*/
public static Map<String, Object> validToken(String token) {
Map<String, Object> resultMap = new HashMap<String, Object>();
try {
JWSObject jwsObject = JWSObject.parse(token);
Payload payload = jwsObject.getPayload();
JWSVerifier verifier = new MACVerifier(SECRET);
if (jwsObject.verify(verifier)) {
JSONObject jsonOBj = payload.toJSONObject();
// token校验成功（此时没有校验是否过期）
resultMap.put("state", TokenState.VALID.toString());
// 若payload包含ext字段，则校验是否过期
if (jsonOBj.containsKey("ext")) {
long extTime = Long.valueOf(jsonOBj.get("ext").toString());
long curTime = new Date().getTime();
// 过期了
if (curTime > extTime) {
resultMap.clear();
resultMap.put("state", TokenState.EXPIRED.toString());
}
}
resultMap.put("data", jsonOBj);
} else {
// 校验失败
resultMap.put("state", TokenState.INVALID.toString());
}
} catch (Exception e) {
//e.printStackTrace();
// token格式不合法导致的异常
resultMap.clear();
resultMap.put("state", TokenState.INVALID.toString());
}
return resultMap;
}
}
TokenState
package com.jwt; /**
* 枚举，定义token的三种状态
* @author running@vip.163.com
*
*/
public enum TokenState {
/**
* 过期
*/
EXPIRED("EXPIRED"),
/**
* 无效(token不合法)
*/
INVALID("INVALID"),
/**
* 有效的
*/
VALID("VALID"); private String state; private TokenState(String state) {
this.state = state;
} /**
* 根据状态字符串获取token状态枚举对象
* @param tokenState
* @return
*/
public static TokenState getTokenState(String tokenState){
TokenState[] states=TokenState.values();
TokenState ts=null;
for (TokenState state : states) {
if(state.toString().equals(tokenState)){
ts=state;
break;
}
}
return ts;
}
public String toString() {
return this.state;
}
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
} }
junit 测试结果
package com.jwt; import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map; import org.junit.Test;
/**
* 单元测试(请自行引入junit4 Jar包)
*/
public class JwtTestCase {
@Test
@SuppressWarnings("unchecked")
public void test1() {
// 正常生成token----------------------------------------------------------------------------------------------------
String token = null;
Map<String, Object> payload = new HashMap<String, Object>();
Date date = new Date();
payload.put("uid", "");// 用户id
payload.put("iat", date.getTime());// 生成时间:当前
payload.put("ext", date.getTime() + * * );// 过期时间2小时
token = Jwt.createToken(payload);
System.out.println("新生成的token是：" + token+"\n马上将该token进行校验");
Map<String, Object> resultMap = Jwt.validToken(token);
System.out.println("校验结果是:" + getResult((String)resultMap.get("state")) );
HashMap<String,String> dataobj = (HashMap<String,String>) resultMap.get("data");
System.out.println("从token中取出的payload数据是：" +dataobj.toString()); } public void test2() {
// 校验过期----------------------------------------------------------------------------------------------------
String token = null;
Map<String, Object> payload = new HashMap<String, Object>();
Date date = new Date();
payload.put("uid", "");// 用户id
payload.put("iat", date.getTime());// 生成时间
payload.put("ext", date.getTime());// 过期时间就是当前
token = Jwt.createToken(payload);
System.out.println("新生成的token是：" + token+"\n马上将该token进行校验");
Map<String, Object> resultMap = Jwt.validToken(token);
System.out.println("校验结果是:" + getResult((String)resultMap.get("state")) ); } @SuppressWarnings("unchecked")
public void test2_1() {
// 不校验过期（当payload中无过期ext字段时）----------------------------------------------------------------------------------------------------
String token = null;
Map<String, Object> payload = new HashMap<String, Object>();
Date date = new Date();
payload.put("uid", "");// 用户id
payload.put("iat", date.getTime());// 生成时间
token = Jwt.createToken(payload);
System.out.println("新生成的token是：" + token+"\n马上将该token进行校验");
Map<String, Object> resultMap = Jwt.validToken(token);
System.out.println("校验结果是:" + getResult((String)resultMap.get("state")) );
HashMap<String,String> dataobj = (HashMap<String,String>) resultMap.get("data");
System.out.println("从token中取出的payload数据是：" +dataobj.toString()); } public void test3() {
// 校验非法token的情况----------------------------------------------------------------------------------------------------
String token = null;
Map<String, Object> payload = new HashMap<String, Object>();
Date date = new Date();
payload.put("uid", "");// 用户id
payload.put("iat", date.getTime());// 生成时间
payload.put("ext", date.getTime());// 过期时间就是当前 token = Jwt.createToken(payload);
System.out.println("新生成的token是：" + token);
System.out.println("将新生成的token加点调料再来进行校验");
token = token + "YouAreSB";
Map<String, Object> resultMap = Jwt.validToken(token);
System.out.println("校验结果是:" + getResult((String)resultMap.get("state")) );
System.out.println("原因是（非法token，payload参数可能经过中间人篡改，或者别人伪造的token）" ); } public void test4() {
// 校验异常的情况----------------------------------------------------------------------------------------------------
String token = "";
System.out.println("我胡乱传一个token：" + token);
Map<String, Object> resultMap = Jwt.validToken(token);
System.out.println("校验结果是:" + getResult((String)resultMap.get("state")) );
System.out.println("原因是（token格式不合法导致的程序异常）"); } public String getResult(String state) {
switch (TokenState.getTokenState(state)) {
case VALID:
//To do somethings
state = "有效token";
break;
case EXPIRED:
state = "过期token";
break;
case INVALID:
state = "无效的token";
break;
}
return state;
} }
loginServlet 使用，具体使用springmvc还是struts 可以参考servlet写法
package com.servlet; import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map; import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import net.minidev.json.JSONObject; import com.jwt.Jwt;
@WebServlet(urlPatterns="/servlet/login",loadOnStartup=)
public class LoginServlet extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = 5285600116871825644L; /**
* 校验用户名密码
*/
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException { String userName=request.getParameter("userName");
String password =request.getParameter("password");
JSONObject resultJSON=new JSONObject(); //用户名密码校验成功后，生成token返回客户端
if("admin".equals(userName)&&"".equals(password)){
//生成token
Map<String , Object> payload=new HashMap<String, Object>();
Date date=new Date();
payload.put("uid", "admin");//用户ID
payload.put("iat", date.getTime());//生成时间
payload.put("ext",date.getTime()+**);//过期时间1小时
String token=Jwt.createToken(payload); resultJSON.put("success", true);
resultJSON.put("msg", "登陆成功");
resultJSON.put("token", token); }else{
resultJSON.put("success", false);
resultJSON.put("msg", "用户名密码不对");
}
//输出结果
output(resultJSON.toJSONString(), response); } public void output(String jsonStr,HttpServletResponse response) throws IOException{
response.setContentType("text/html;charset=UTF-8;");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println(jsonStr);
out.flush();
out.close(); } }
每次请求都需要验证token 是否有效
package com.servlet; import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map; import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import net.minidev.json.JSONObject; import com.jwt.Jwt;
@WebServlet(urlPatterns="/author/token",loadOnStartup=1,description="生成token的方法")
public class AuthorServlet extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = -8463692428988705309L; public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
String token=request.getHeader("token");
System.out.println(token);
Map<String, Object> result=Jwt.validToken(token);
//转JSON并输出
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println(new JSONObject(result).toJSONString());
out.flush();
out.close();
} public void doPut(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
Map<String , Object> payload=new HashMap<String, Object>();
Date date=new Date();
payload.put("uid", "291969452");//用户id
payload.put("iat", date.getTime());//生成时间
payload.put("ext",date.getTime()+1000*60*60);//过期时间1小时
String token=null;
token=Jwt.createToken(payload); response.setContentType("text/html;charset=UTF-8;");
Cookie cookie=new Cookie("token", token);
cookie.setMaxAge(3600);
response.addCookie(cookie);
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println(token);
out.flush();
out.close();
} }
调用获取信息的接口
mainServlet
package com.servlet; import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap; import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import net.minidev.json.JSONObject;
@WebServlet(urlPatterns="/servlet/getInfo",loadOnStartup=1)
public class mainServlet extends HttpServlet { private static final long serialVersionUID = -1643121334640537359L; @SuppressWarnings("unchecked")
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
System.out.println("正在调用获取信息的接口");
//将过滤器中存入的payload数据取出来
HashMap<String, String> data=(HashMap<String, String>) request.getAttribute("data");
//payload中的数据可以用来做查询，比如我们在登陆成功时将用户ID存到了payload中，我们可以将它取出来，去数据库查询这个用户的所有信息；
//而不是用request.getParameter("uid")方法来获取前端传给我们的uid，因为前端的参数时可篡改的不完全可信的，而我们从payload中取出来的数据是从token中
//解密取出来的，在秘钥没有被破解的情况下，它是绝对可信的；这样可以避免别人用这个接口查询非自己用户ID的相关信息
JSONObject resp=new JSONObject();
resp.put("success", true);
resp.put("msg", "成功");
resp.put("data", data);
output(resp.toJSONString(), response);
} public void output(String jsonStr,HttpServletResponse response) throws IOException{
response.setContentType("text/html;charset=UTF-8;");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println(jsonStr);
out.flush();
out.close(); } }
跨域过滤器
package com.filter; import java.io.IOException;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import com.thetransactioncompany.cors.CORSConfiguration;
import com.thetransactioncompany.cors.CORSFilter;
/**
* 服务端跨域处理过滤器,该过滤器需要依赖cors-filter-2.2.1.jar和java-property-utils-1.9.1.jar
* @author running@vip.163.com
*
*/
@WebFilter(urlPatterns={"/*"},asyncSupported=true,
initParams={
@WebInitParam(name="cors.allowOrigin",value="*"),
@WebInitParam(name="cors.supportedMethods",value="CONNECT, DELETE, GET, HEAD, OPTIONS, POST, PUT, TRACE"),
@WebInitParam(name="cors.supportedHeaders",value="token,Accept, Origin, X-Requested-With, Content-Type, Last-Modified"),//注意，如果token字段放在请求头传到后端，这里需要配置
@WebInitParam(name="cors.exposedHeaders",value="Set-Cookie"),
@WebInitParam(name="cors.supportsCredentials",value="true")
})
public class Filter0_CrossOriginResource extends CORSFilter implements javax.servlet.Filter{ public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
System.out.println("跨域资源处理过滤器初始化了");
super.init(config);
} public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
System.out.println("跨域过滤器");
super.doFilter(request, response, chain);
} public void setConfiguration(CORSConfiguration config) {
super.setConfiguration(config);
} }
验证登陆过滤器
package com.filter; import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Map; import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import net.minidev.json.JSONObject; import com.jwt.Jwt;
import com.jwt.TokenState;
/**
* toekn校验过滤器，所有的API接口请求都要经过该过滤器(除了登陆接口)
* @author running@vip.163.com
*
*/
@WebFilter(urlPatterns="/servlet/*")
public class Filter1_CheckToken implements Filter { @Override
public void doFilter(ServletRequest argo, ServletResponse arg1,
FilterChain chain ) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest request=(HttpServletRequest) argo;
HttpServletResponse response=(HttpServletResponse) arg1;
// response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");
if(request.getRequestURI().endsWith("/servlet/login")){
//登陆接口不校验token，直接放行
chain.doFilter(request, response);
return;
}
//其他API接口一律校验token
System.out.println("开始校验token");
//从请求头中获取token
String token=request.getHeader("token");
Map<String, Object> resultMap=Jwt.validToken(token);
TokenState state=TokenState.getTokenState((String)resultMap.get("state"));
switch (state) {
case VALID:
//取出payload中数据,放入到request作用域中
request.setAttribute("data", resultMap.get("data"));
//放行
chain.doFilter(request, response);
break;
case EXPIRED:
case INVALID:
System.out.println("无效token");
//token过期或者无效，则输出错误信息返回给ajax
JSONObject outputMSg=new JSONObject();
outputMSg.put("success", false);
outputMSg.put("msg", "您的token不合法或者过期了，请重新登陆");
output(outputMSg.toJSONString(), response);
break;
} } public void output(String jsonStr,HttpServletResponse response) throws IOException{
response.setContentType("text/html;charset=UTF-8;");
PrintWriter out = response.getWriter();
// out.println();
out.write(jsonStr);
out.flush();
out.close(); } @Override
public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
System.out.println("token过滤器初始化了");
} @Override
public void destroy() { } }
jsp页面测试代码:
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";
%> <!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1,minimum-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=no" />
<title></title>
</head>
<body>
<button id="gettoken">点击ajax获取token</button>
<textarea id="token" rows="5" cols="25" style="width: 300px;" placeholder="token值"></textarea>
<br />
<br />
<button id="validtoken">点击解析上面的token</button><br/> <textarea id="result" readonly rows="5" cols="25" style="width: 300px;" placeholder="数据解析结果"></textarea> <script src="jquery-2.1.0.js" type="text/javascript" charset="utf-8"></script>
<script>
$(function () {
$("#gettoken").on("click",function () {
$.ajax({
type:"put",
url:"http://localhost:8080/JWT/author/token",
async:true,
success:function(data){
$("#token").val(data);
}
});
}); $("#validtoken").on('click',function (e) {
var token=$.trim($("#token").val());
if(!token.length){
alert("请先获取token");
return;
}
$.ajax({
type:"get",
dataType:"json",
url:"http://localhost:8080/JWT/author/token?r="+Math.random(),
async:true,
beforeSend: function(request) {
request.setRequestHeader("token", token);
},
success:function (data) {
$("#result").val(JSON.stringify(data));
}
});
}); })
</script>
</body>
</html>
具体代码地址：https://github.com/bigmeow/JWT
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