对于cookie,session与token,JWT的理解

对于cookie,session与token,JWT的理解

对于对开发不熟悉的朋友们或者刚刚入门不久的朋友们,肯定对这三个东西存在疑惑,下面我尽量用容易理解的东西进行介绍。

HTTP 是无状态的协议(对于事务处理没有记忆能力,每次客户端和服务端会话完成时,服务端不会保存任何会话信息):每个请求都是完全独立的,服务端无法确认当前访问者的身份信息,无法分辨上一次的请求发送者和这一次的发送者是不是同一个人。所以服务器与浏览器为了进行会话跟踪(知道是谁在访问我),就必须主动的去维护一个状态,这个状态用于告知服务端前后两个请求是否来自同一浏览器。而这个状态需要通过 cookie 或者 session 去实现。

cookie 存储在客户端: cookie 是服务器发送到用户浏览器并保存在本地的一小块数据,它会在浏览器下次向同一服务器再发起请求时被携带并发送到服务器上。

cookie 是不可跨域的: 每个 cookie 都会绑定单一的域名,无法在别的域名下获取使用,一级域名和二级域名之间是允许共享使用的靠的是 domain)

下面是cookie的几个属性

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Cookie是谁产生的呢?Cookies是由服务器产生的。接下来我们描述一下**Cookie产生的过程**

  1. 浏览器第一次访问服务端时,服务器此时肯定不知道他的身份,所以创建一个独特的身份标识数据,格式为key=value,放入到Set-Cookie字段里,随着响应报文发给浏览器。
  2. 浏览器看到有Set-Cookie字段以后就知道这是服务器给的身份标识,于是就保存起来,下次请求时会自动将此key=value值放入到Cookie字段中发给服务端。
  3. 服务端收到请求报文后,发现Cookie字段中有值,就能根据此值识别用户的身份然后提供个性化的服务。
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SESSION

Cookie是存储在客户端方,Session是存储在服务端方,客户端只存储SessionId

在上面我们了解了什么是Cookie,既然浏览器已经通过Cookie实现了有状态这一需求,那么为什么又来了一个Session呢?这里我们想象一下,如果将账户的一些信息都存入Cookie中的话,一旦信息被拦截,那么我们所有的账户信息都会丢失掉。所以就出现了Session,在一次会话中将重要信息保存在Session中,浏览器只记录SessionId一个SessionId对应一次会话请求。

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session 认证流程:

用户第一次请求服务器的时候,服务器根据用户提交的相关信息,创建对应的 Session

请求返回时将此 Session 的唯一标识信息 SessionID 返回给浏览器

浏览器接收到服务器返回的 SessionID 信息后,会将此信息存入到 Cookie 中,同时 Cookie 记录此 SessionID 属于哪个域名

当用户第二次访问服务器的时候,请求会自动判断此域名下是否存在 Cookie 信息,如果存在自动将 Cookie 信息也发送给服务端,服务端会从 Cookie 中获取 SessionID,再根据 SessionID 查找对应的 Session 信息,如果没有找到说明用户没有登录或者登录失效,如果找到 Session 证明用户已经登录可执行后面操作。

  • 安全性: Session 比 Cookie 安全,Session 是存储在服务器端的,Cookie 是存储在客户端的。
  • 存取值的类型不同:Cookie 只支持存字符串数据,想要设置其他类型的数据,需要将其转换成字符串,Session 可以存任意数据类型。
  • 有效期不同: Cookie 可设置为长时间保持,比如我们经常使用的默认登录功能,Session 一般失效时间较短,客户端关闭(默认情况下)或者 Session 超时都会失效。
  • 存储大小不同: 单个 Cookie 保存的数据不能超过 4K,Session 可存储数据远高于 Cookie,但是当访问量过多,会占用过多的服务器资源。

TOKEN

Token的认证流程:

  1. 客户端使用用户名跟密码请求登录
  2. 服务端收到请求,去验证用户名与密码
  3. 验证成功后,服务端会签发一个 token 并把这个 token 发送给客户端
  4. 客户端收到 token 以后,会把它存储起来,比如放在 cookie 里或者 localStorage 里
  5. 客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 token
  6. 服务端收到请求,然后去验证客户端请求里面带着的 token ,如果验证成功,就向客户端返回请求的数据
  • 每一次请求都需要携带 token,需要把 token 放到 HTTP 的 Header 里
  • 基于 token 的用户认证是一种服务端无状态的认证方式,服务端不用存放 token 数据。用解析 token 的计算时间换取 session 的存储空间,从而减轻服务器的压力,减少频繁的查询数据库
  • token 完全由应用管理,所以它可以避开同源策略

流程简化如下

  1. 用户输入用户名和密码,发送给服务器。
  2. 服务器验证用户名和密码,正确的话就返回一个签名过的tokentoken可以认为就是个长长的字符串),浏览器客户端拿到这个token
  3. 后续每次请求中,浏览器会把token作为http header发送给服务器,服务器验证签名是否有效,如果有效那么认证就成功,可以返回客户端需要的数据。 特点: 这种方式的特点就是客户端的token中自己保留有大量信息,服务器没有存储这些信息。

跨域认证的问题

互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。 也就是cookie和session联合起来

1、用户向服务器发送用户名和密码。

2、服务器验证通过后,在当前对话(session)里面保存相关数据,比如用户角色、登录时间等等。

3、服务器向用户返回一个 session_id,写入用户的 Cookie。

4、用户随后的每一次请求,都会通过 Cookie,将 session_id 传回服务器。

5、服务器收到 session_id,找到前期保存的数据,由此得知用户的身份。

这种模式的问题在于,扩展性(scaling)不好。单机当然没有问题,如果是服务器集群,或者是跨域的服务导向架构,就要求 session 数据共享,每台服务器都能够读取 session。

cookie和session联动的具体实例:https://blog.csdn.net/crazy_xieyi/article/details/127096862

举例来说,A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求,用户只要在其中一个网站登录,再访问另一个网站就会自动登录,请问怎么实现?

一种解决方案是 session 数据持久化,写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后,都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰,缺点是工程量比较大。另外,持久层万一挂了,就会单点失败。

另一种方案是服务器索性不保存 session 数据了,所有数据都保存在客户端,每次请求都发回服务器。JWT 就是这种方案的一个代表。

JWT

jwt是token的一种实现方式,它将用户信息加密到token里,服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性,只要正确即通过验证。

JWT 的原理

JWT 的原理是,服务器认证以后,生成一个 JSON 对象,发回给用户,就像下面这样。

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3
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5
{
"姓名": "张三",
"角色": "管理员",
"到期时间": "2018年7月1日0点0分"
}

以后,用户与服务端通信的时候,都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据,服务器在生成这个对象的时候,会加上签名(详见后文)。

服务器就不保存任何 session 数据了,也就是说,服务器变成无状态了,从而比较容易实现扩展。

JWT 的数据结构

实际的 JWT 大概就像下面这样。

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它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。注意,JWT 内部是没有换行的,这里只是为了便于展示,将它写成了几行。

JWT 的三个部分依次如下。

  • Header(头部)
  • Payload(负载)
  • Signature(签名)

写成一行,就是下面的样子。

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Header.Payload.Signature
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JWT里不要存放敏感信息,因为base64 URL编码是可以解码的

token和JWT token区别

直接区别:token需要查库验证token 是否有效,而JWT不用查库或者少查库,直接在服务端进行校验,并且不用查库。因为用户的信息及加密信息在第二部分payload和第三部分签证中已经生成,只要在服务端进行校验就行,并且校验也是JWT自己实现的。

JWT伪造

https://blog.csdn.net/qq_45521281/article/details/106073624

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