JWT 身份验证,附代码

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JWT

JSON Web Token (JWT):是一个开放标准,它定义了一种紧凑的、自包含的方式,用于作为 JSON 对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任,因为它是数字签名的。

这个规范允许我们使用 JWT 在用户和服务器之间传递安全可靠的信息,他的两大使用场景是:认证和数据交换使用起来就是,由服务端根据规范生成一个令牌(token),并且发放给客户端。此时客户端请求服务端的时候就可以携带者令牌,以令牌来证明自己的身份信息。

JWT 的组成

JWT 由三个部分组成:

  • header
  • payload
  • signature
JWT

JWT 的生成

JWT

JWT 的校验

JWT

JWT 拆分结构

header 部分

{
   "alg": "HS256",
   "typ": "JWT"
 }

对应 base64UrlEncode 编码为:eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

说明:该字段为 json 格式。alg 字段指定了生成 signature 的算法,默认值为 HS256,typ 默认值为 JWT

payload 部分

{
    "iss": "dycms",          // 该 JWT 的签发者
    "iat": 1648649196,        // 签发时间
    "exp": 1648659196,        // 过期时间
    "sub": "www.dongyao.ren",   // 面向的用户
    "jti": "9f10e796726e332cec401c569969e13e"   // 该 Token 唯一标识
}

signature 部分

HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." +
   base64UrlEncode(payload),
   123456
 )

JWT PHP 案例

<?php

    namespace Dongyao8\Commuse\Crypto;

    class Jwt
    {
        // 头部
        private static $header = array('alg' => 'HS256', // 生成 signature 的算法
            'typ' => 'JWT'  // 类型
        );
        // 使用 HMAC 生成信息摘要时所使用的密钥
        private $key = 'KEY';


        public function __construct($key)
        {$this->key = $key;
        }

        /**
         * 获取 jwt token
         * @param array $payload jwt 载荷  格式如下非必须
         *                       [
         *                       'iss'=>'jwt_admin', // 该 JWT 的签发者
         *                       'iat'=>time(), // 签发时间
         *                       'exp'=>time()+7200, // 过期时间
         *                       'nbf'=>time()+60, // 该时间之前不接收处理该 Token
         *                       'sub'=>'www.admin.com', // 面向的用户
         *                       'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) // 该 Token 唯一标识
         *                       ]
         * @return bool|string
         */
        public function getToken(array $payload)
        {
            $arr = [
                'iss' => 'dycms', // 该 JWT 的签发者
                'iat' => time(), // 签发时间
                'exp' => time() + 3600 * 24 * 15, // 过期时间
                'nbf' => time(), // 该时间之前不接收处理该 Token
                'sub' => '', // 面向的用户'jti'=> md5(uniqid('JWT') . time()) // 该 Token 唯一标识
            ];
            $payload = array_merge($arr, $payload);
            if (is_array($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, $this->key, self::$header['alg']);
                return $token;
            } else {return false;}
        }

        /**
         * 验证 token 是否有效, 默认验证 exp,nbf,iat 时间
         * @param string $Token 需要验证的 token
         * @return bool|string
         */
        public function verifyToken(string $Token)
        {$tokens = explode('.', $Token);
            if (count($tokens) != 3)
                return false;

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

            // 获取 jwt 算法
            $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
            if (empty($base64decodeheader['alg']))
                return false;

            // 签名验证
            if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, $this->key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)
                return false;

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

            // 签发时间大于当前服务器时间验证失败
            if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())
                return false;

            // 过期时间小宇当前服务器时间验证失败
            if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())
                return false;

            // 该 nbf 时间之前不接收处理该 Token
            if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())
                return false;

            return $payload;
        }

        /**
         * base64UrlEncode  https://jwt.io/ 中 base64UrlEncode 编码实现
         * @param string $input 需要编码的字符串
         * @return string
         */
        private function base64UrlEncode(string $input)
        {return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input),'+/','-_'));
        }

        /**
         * base64UrlEncode https://jwt.io/ 中 base64UrlEncode 解码实现
         * @param string $input 需要解码的字符串
         * @return bool|string
         */
        private function base64UrlDecode(string $input)
        {$remainder = strlen($input) % 4;
            if ($remainder) {
                $addlen = 4 - $remainder;
                $input .= str_repeat('=', $addlen);
            }
            return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));
        }

        /**
         * HMACSHA256 签名  https://jwt.io/ 中 HMACSHA256 签名实现
         * @param string $input 为 base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)
         * @param string $key
         * @param string $alg   算法方式
         * @return mixed
         */
        private 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));
        }
    }

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