php JWT在web端中的使用方法教程

解释一下JWT

JWT就是一个字符串，经过加密处理与校验处理的字符串，由三个部分组成。基于token的身份验证可以替代传统的cookie+session身份验证方法。三个部分分别如下：

?
header.payload.signature
header部分组成
header 格式为:

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

这就是一个json串，两个字段都是必须的,alg字段指定了生成signature的算法，默认值为 HS256,可以自己指定其他的加密算法，如RSA.经过base64encode就可以得到 header.

payload 部分组成
playload 基本组成部分：

简单点：

?
$payload=[
  'iss' => $issuer, //签发者
  'iat' => $_SERVER['REQUEST_TIME'], //什么时候签发的
  'exp' => $_SERVER['REQUEST_TIME'] + 7200 //过期时间
  'uid'=>1111
 ];

复杂点：官方说法,三个部分组成(Reserved claims，Public claims,Private claims)
?

$token = [
 #非必须。issuer 请求实体，可以是发起请求的用户的信息，也可是jwt的签发者。
 "iss" => "http://example.org",
 #非必须。issued at。 token创建时间，unix时间戳格式
 "iat" => $_SERVER['REQUEST_TIME'],
 #非必须。expire 指定token的生命周期。unix时间戳格式
 "exp" => $_SERVER['REQUEST_TIME'] + 7200,
 #非必须。接收该JWT的一方。
 "aud" => "http://example.com",
 #非必须。该JWT所面向的用户
 "sub" => "[email protected]",
 # 非必须。not before。如果当前时间在nbf里的时间之前，则Token不被接受；一般都会留一些余地，比如几分钟。
 "nbf" => 1357000000,
 # 非必须。JWT ID。针对当前token的唯一标识
 "jti" => '222we',
 # 自定义字段
 "GivenName" => "Jonny",
 # 自定义字段
 "name" => "Rocket",
 # 自定义字段
 "Email" => "[email protected]",
  
];

payload 也是一个json数据，是表明用户身份的数据，可以自己自定义字段，很灵活。你也可以简单的使用，比如简单的方式。经过json_encode和base64_encode就可得到payload

signature组成部分
将 header和 payload使用header中指定的加密算法加密，当然加密过程还需要自定秘钥，自己选一个字符串就可以了。
官网实例：

?
HMACSHA256(
 base64UrlEncode(header) + "." +
 base64UrlEncode(payload),
 secret)
自己使用：

?

<?php
 
 public static function encode(array $payload, string $key, string $alg = 'SHA256')
 {
 $key = md5($key);
 $jwt = self::urlsafeB64Encode(json_encode(['typ' => 'JWT', 'alg' => $alg])) . '.' . self::urlsafeB64Encode(json_encode($payload));
 return $jwt . '.' . self::signature($jwt, $key, $alg);
 }
 
 public static function signature(string $input, string $key, string $alg)
 {
 return hash_hmac($alg, $input, $key);
 }

这三个部分使用.连接起来就是高大上的JWT,然后就可以使用了.

JWT使用流程
官方使用流程说明：
在这里插入图片描述

翻译一下：

初次登录：用户初次登录，输入用户名密码
密码验证：服务器从数据库取出用户名和密码进行验证
生成JWT：服务器端验证通过，根据从数据库返回的信息，以及预设规则，生成JWT
返还JWT：服务器的HTTP RESPONSE中将JWT返还
带JWT的请求：以后客户端发起请求，HTTP REQUEST HEADER中的Authorizatio字段都要有值，为JWT

JWT 验证过程
因为自己写的，没有使用框架，所以还是得简单记录一下验证过程
客户端在请求头中带有JWT信息，后端获取$_SERVER[HTTP_AUTHORIZATION]:
在这里插入图片描述

不过注意一点，我这个Authorization没有加Bearer,官方使用中就使用了Bearer,你也可以自己使用：

?
Authorization: Bearer <token>
php 验证伪代码：

?
<?php
public static function decode(string $jwt, string $key)
 {
  $tokens = explode('.', $jwt);
  $key = md5($key);
 
  if (count($tokens) != 3)
   return false;
 
  list($header64, $payload64, $sign) = $tokens;
 
  $header = json_decode(self::urlsafeB64Decode($header64), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
  if (empty($header['alg']))
   return false;
 
  if (self::signature($header64 . '.' . $payload64, $key, $header['alg']) !== $sign)
   return false;
 
  $payload = json_decode(self::urlsafeB64Decode($payload64), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
 
  $time = $_SERVER['REQUEST_TIME'];
  if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > $time)
   return false;
 
  if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < $time)
   return false;
 
  return $payload;
 }
 
 public static function urlsafeB64Decode(string $input)
 {
  $remainder = strlen($input) % 4;
 
  if ($remainder)
  {
   $padlen = 4 - $remainder;
   $input .= str_repeat('=', $padlen);
  }
 
  return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));
 }
  
  
  public static function urlsafeB64Encode(string $input)
 {
  return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));
 }

JWT 在使用中的注意事项

使用了 JWT 我们一般都会考虑两点：

签名是否正确？
Token是否到期？
这两块可以通过校验几个字段来处理
建立 token 吊销机制，将 token 写入数据库，
无效 token 因未入数据库，所以确信传入的 token 是有效的。
对有效的 token 进行签名验证，获取到 token 后重新生成签名进行校验 token 的签名部分( C 位的值)是否一致。
确认是否 token 超时可以通过 exp(expire 指定token的生命周期。unix时间戳格式) 和 nbf(not before。如果当前时间在nbf里的时间之前，则Token不被接受。unix时间戳格式。) 声明，获取到 token 后，对时间进行判断。
为了防止replay attack，可加上 iss(issuer 请求实体，可以是发起请求的用户的信息，也可是jwt的签发者。),jti (JWT ID。针对当前token的唯一标识) 和 iat(issued at。 token创建时间，unix时间戳格式) 声明，然后获取到 token 后，对声明信息进行匹配。
参考文章：
https://jwt.io/introduction/
https://www.jb51.net/article/146963.htm