从零开始创建微服务-全栈-day7

9 登录

登录需求分析：

登录采取弹出层的形式
登录方式：第一种：手机号+验证码、第二种：微信扫码登录
无注册页面、第一次登录根据手机号判断系统是否存在，如果不存在则自动注册
微信扫描登录成功必须绑定手机号码，即：第一次扫描成功后绑定手机号，以后登录扫描直接成功
网关统一判断登录状态，如何需要登录，页面弹出登录层

9.1 环境搭建

在后台创建登录服务子模块，在service模块下新建子模块service-user登录模块，

配置好相关依赖pom和配置文件application.properties。

# 服务端口
server.port=8160
# 服务名
spring.application.name=service-user

# 环境设置：dev、test、prod
spring.profiles.active=dev

# mysql数据库连接
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/yygh_user?characterEncoding=utf-8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root

#返回json的全局时间格式
spring.jackson.date-format=yyyy-MM-dd HH:mm:ss
spring.jackson.time-zone=GMT+8

# nacos服务地址
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

#配置mapper xml文件的路径
mybatis-plus.mapper-locations=classpath:com/c8a/user/mapper/xmluser
    public static String getToken(Map payload){
        // 指定token过期时间为7天
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.add(Calendar.DATE, 7);

        JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
        // 构建payload
        payload.forEach((k,v) -> builder.withClaim(k,v));
        // 指定过期时间和签名算法
        String token = builder.withExpiresAt(calendar.getTime()).sign(Algorithm.HMAC256(SECRET));
        return token;
    }


    
    public static DecodedJWT decode(String token){
        JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build();
        DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
        return decodedJWT;
    }
}

非对称签名

生成jwt串的时候需要指定私钥，解析jwt串的时候需要指定公钥

private static final String RSA_PRIVATE_KEY = "...";
private static final String RSA_PUBLIC_KEY = "...";


public static String getTokenRsa(Map payload){
    // 指定token过期时间为7天
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.add(Calendar.DATE, 7);

    JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
    // 构建payload
    payload.forEach((k,v) -> builder.withClaim(k,v));

    // 利用hutool创建RSA
    RSA rsa = new RSA(RSA_PRIVATE_KEY, null);
    // 获取私钥
    RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) rsa.getPrivateKey();
    // 签名时传入私钥
    String token = builder.withExpiresAt(calendar.getTime()).sign(Algorithm.RSA256(null, privateKey));
    return token;
}


public static DecodedJWT decodeRsa(String token){
    // 利用hutool创建RSA
    RSA rsa = new RSA(null, RSA_PUBLIC_KEY);
    // 获取RSA公钥
    RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) rsa.getPublicKey();
    // 验签时传入公钥
    JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.RSA256(publicKey, null)).build();
    DecodedJWT decodedJWT = jwtVerifier.verify(token);
    return decodedJWT;
}

9.2.5 jjwt 对称签名


    io.jsonwebtoken
    jjwt
    0.9.1

public class JwtUtils {
    // token时效：24小时
    public static final long EXPIRE = 1000 * 60 * 60 * 24;
    // 签名哈希的密钥，对于不同的加密算法来说含义不同
    public static final String APP_SECRET = "ukc8BDbRigUDaY6pZFfWus2jZWLPHO";

    
    public static String getJwtToken(String id, String nickname){
        String JwtToken = Jwts.builder()
                .setHeaderParam("typ", "JWT")
                .setHeaderParam("alg", "HS256")
                .setSubject("baobao-user")
                .setIssuedAt(new Date())
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE))
                .claim("id", id)
                .claim("nickname", nickname)
            	// HS256算法实际上就是MD5加盐值，此时APP_SECRET就代表盐值
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, APP_SECRET)
                .compact();

        return JwtToken;
    }

    
    public static boolean checkToken(String jwtToken) {
        if(StringUtils.isEmpty(jwtToken)) return false;
        try {
            Jwts.parser().setSigningKey(APP_SECRET).parseClaimsJws(jwtToken);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
        return true;
    }

    
    public static boolean checkToken(HttpServletRequest request) {
        try {
            // 从http请求头中获取token字符串
            String jwtToken = request.getHeader("token");
            if(StringUtils.isEmpty(jwtToken)) return false;
            Jwts.parser().setSigningKey(APP_SECRET).parseClaimsJws(jwtToken);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
        return true;
    }

    
    public static String getMemberIdByJwtToken(HttpServletRequest request) {
        String jwtToken = request.getHeader("token");
        if(StringUtils.isEmpty(jwtToken)) return "";
        Jws claimsJws = Jwts.parser().setSigningKey(APP_SECRET).parseClaimsJws(jwtToken);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        return (String)claims.get("id");
    }
}

jjwt在0.10版本以后发生了较大变化，pom依赖要引入多个


    io.jsonwebtoken
    jjwt-api
    0.11.2


    io.jsonwebtoken
    jjwt-impl
    0.11.2
    runtime


    io.jsonwebtoken
    jjwt-jackson 
    0.11.2
    runtime

标准规范中对各种加密算法的secretKey的长度有如下要求：

HS256：要求至少 256 bits (32 bytes)
HS384：要求至少384 bits (48 bytes)
HS512：要求至少512 bits (64 bytes)
RS256 and PS256：至少2048 bits
RS384 and PS384：至少3072 bits
RS512 and PS512：至少4096 bits
ES256：至少256 bits (32 bytes)
ES384：至少384 bits (48 bytes)
ES512：至少512 bits (64 bytes)

新版本的jjwt中，之前的签名和验签方法都是传入密钥的字符串，已经过时。最新的方法需要传入Key对象

public class JwtUtils {
    // token时效：24小时
    public static final long EXPIRE = 1000 * 60 * 60 * 24;
    // 签名哈希的密钥，对于不同的加密算法来说含义不同
    public static final String APP_SECRET = "ukc8BDbRigUDaY6pZFfWus2jZWLPHOsdadasdasfdssfeweee";

    
    public static String getJwtToken(String id, String nickname){
        String JwtToken = Jwts.builder()
                .setSubject("baobao-user")
                .setIssuedAt(new Date())
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE))
                .claim("id", id)
                .claim("nickname", nickname)
                // 传入Key对象
                .signWith(Keys.hmacShaKeyFor(APP_SECRET.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)), SignatureAlgorithm.HS256)
                .compact();
        return JwtToken;
    }

    
    public static Jws decode(String jwtToken) {
        // 传入Key对象
        Jws claimsJws = Jwts.parserBuilder().setSigningKey(Keys.hmacShaKeyFor(APP_SECRET.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))).build().parseClaimsJws(jwtToken);
        return claimsJws;
    }
}

非对称签名

生成jwt串的时候需要指定私钥，解析jwt串的时候需要指定公钥

private static final String RSA_PRIVATE_KEY = "...";
private static final String RSA_PUBLIC_KEY = "...";


public static String getJwtTokenRsa(String id, String nickname){
    // 利用hutool创建RSA
    RSA rsa = new RSA(RSA_PRIVATE_KEY, null);
    RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) rsa.getPrivateKey();
    String JwtToken = Jwts.builder()
        .setSubject("baobao-user")
        .setIssuedAt(new Date())
        .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRE))
        .claim("id", id)
        .claim("nickname", nickname)
        // 签名指定私钥
        .signWith(privateKey, SignatureAlgorithm.RS256)
        .compact();
    return JwtToken;
}


public static Jws decodeRsa(String jwtToken) {
    RSA rsa = new RSA(null, RSA_PUBLIC_KEY);
    RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) rsa.getPublicKey();
    // 验签指定公钥
    Jws claimsJws = Jwts.parserBuilder().setSigningKey(publicKey).build().parseClaimsJws(jwtToken);
    return claimsJws;
}

实际开发中的应用
在实际的SpringBoot项目中，一般我们可以用如下流程做登录：

在登录验证通过后，给用户生成一个对应的随机token(注意这个token不是指jwt，可以用uuid等算法生成)，然后将这个token作为key的一部分，用户信息作为value存入Redis，并设置过期时间，这个过期时间就是登录失效的时间
将第1步中生成的随机token作为JWT的payload生成JWT字符串返回给前端
前端之后每次请求都在请求头中的Authorization字段中携带JWT字符串
后端定义一个拦截器，每次收到前端请求时，都先从请求头中的Authorization字段中取出JWT字符串并进行验证，验证通过后解析出payload中的随机token，然后再用这个随机token得到key，从Redis中获取用户信息，如果能获取到就说明用户已经登录

public class JWTInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        String JWT = request.getHeader("Authorization");
        try {
            // 1.校验JWT字符串
            DecodedJWT decodedJWT = JWTUtils.decode(JWT);
            // 2.取出JWT字符串载荷中的随机token，从Redis中获取用户信息
            ...
            return true;
        }catch (SignatureVerificationException e){
            System.out.println("无效签名");
            e.printStackTrace();
        }catch (TokenExpiredException e){
            System.out.println("token已经过期");
            e.printStackTrace();
        }catch (AlgorithmMismatchException e){
            System.out.println("算法不一致");
            e.printStackTrace();
        }catch (Exception e){
            System.out.println("token无效");
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }
}

在实际开发中需要用下列手段来增加JWT的安全性：

因为JWT是在请求头中传递的，所以为了避免网络劫持，推荐使用HTTPS来传输，更加安全
JWT的哈希签名的密钥是存放在服务端的，所以只要服务器不被攻破，理论上JWT是安全的。因此要保证服务器的安全
JWT可以使用暴力穷举来破解，所以为了应对这种破解方式，可以定期更换服务端的哈希签名密钥(相当于盐值)。这样可以保证等破解结果出来了，你的密钥也已经换了

9.3 集成JWT

在common-util模块的pom中加入依赖


    io.jsonwebtoken
    jjwt

在common-util模块下新建工具类

package com.tjj.common.helper;
//省略import...
public class JwtHelper {
    private static long tokenExpiration = 24*60*60*1000;
    private static String tokenSignKey = "123456";//这个签名可以是任一的

    public static String createToken(Long userId, String userName) {
        String token = Jwts.builder()
                .setSubject("YYGH-USER")
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + tokenExpiration))
                .claim("userId", userId)
                .claim("userName", userName)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, tokenSignKey)
                .compressWith(CompressionCodecs.GZIP)
                .compact();
        return token;
    }
    public static Long getUserId(String token) {
        if(StringUtils.isEmpty(token)) return null;
        Jws claimsJws = Jwts.parser().setSigningKey(tokenSignKey).parseClaimsJws(token);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        Integer userId = (Integer)claims.get("userId");
        return userId.longValue();
    }
    public static String getUserName(String token) {
        if(StringUtils.isEmpty(token)) return "";
        Jws claimsJws
                = Jwts.parser().setSigningKey(tokenSignKey).parseClaimsJws(token);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        return (String)claims.get("userName");
    }
    public static void main(String[] args) {
        String token = JwtHelper.createToken(1L, "lucy");
        System.out.println(token);
        System.out.println(JwtHelper.getUserId(token));
        System.out.println(JwtHelper.getUserName(token));
    }
}

创建好工具类之后，便可以直接在service层生成token

@Service
public class UserInfoServiceImpl extends ServiceImpl implements UserInfoService {
//省略... 
@Override
    public Map login(LoginVo loginVo) {
    //省略...
    
    //jwt生成token
        String token = JwtHelper.createToken(userInfo.getId(), name);
        map.put("token", token);
        
        return map;
    }
    //省略...
}

从零开始创建微服务-全栈-day7

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