使用 JSON WEB TOKEN （jwt）验证

一、什么JSON Web Tokens？

JSON Web Tokens是一种开放的行业标准 RFC 7519方法，用于在双方之间安全地表示索赔。

新浪网.IO允许您解码，验证和生成JWT。其中。JWT 支持任何语言的解码。.

官网地址：https://jwt.io/

二、智威汤逊的结构

JWT由三部分组成：

1.标题：头信息

标头通常由两部分组成：令牌的类型，即JWT，以及正在使用的签名算法

如：

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

然后，这个JSON被编码为Base64Url，形成JWT的第一部分。

2.有效载荷：有效载荷

令牌的第二部分是有效负载，其中包含声明。声明是关于实体（通常是用户）和其他数据的声明。

示例有效负载可以是：

 {  "sub": "1234567890",  "name": "John Doe",  "admin": true}

然后，有效负载经过Base64Url编码，形成JSON Web令牌的第二部分。由于JWT 支持任何语言的解码，所以不要在Payload 中放置重要信息

3.签名：签名

如：

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

签名由三部分组成，base64编码后的表头、base64编码后的有效载荷和秘钥，三者中间由 '.' 字符连接。这里举例的是采用HMACSHA256算法加密的。

其中secret秘钥是注册后创建app之后生成的（此秘钥非常重要，不要告诉别人哟）。

三、代码实现（以net core 为例）：

1.首先引用 Microsoft.IdentityModel.Tokens.dll。net core 2.1版本中内置了这个库，其他版本要引用。

2.为了方便，我把整个jwt结构写了配置，并在项目中引用。

使用 JSON WEB TOKEN （jwt）验证

创建了对应的配置节点实体：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Threading.Tasks;namespace fwt.Models{    /// <summary>    /// jwt    /// </summary>    public class JWTTokenModel    {        public JWTHeader header { get; set; }        public JWTPayLoad payLoad { get; set; }        public string secret { get; set; }
    }    /// <summary>    /// header    /// </summary>    public class JWTHeader    {        public string alg { get; set; }        public string typ { get; set; }    }    /// <summary>    /// payLoad    /// </summary>    public class JWTPayLoad    {        public string iss { get; set; }        public string aud { get; set; }        public string age { get; set; }        public string sub { get; set; }        public long nbf { get; set; }        public long exp { get; set; }    }}

通过构造函数依赖注入，在Controller中获取配置信息

启动中：

services.Configure<JWTTokenModel>(Configuration.GetSection("JWTSetting"));

然后编写jwt帮助类，分别创建jwttoken和验证jwttoken

using fwt.Models;using Microsoft.IdentityModel.Tokens;using Newtonsoft.Json;using System;using System.Collections.Generic;using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;using System.Linq;using System.Security.Claims;using System.Security.Cryptography;using System.Text;using System.Threading.Tasks;
namespace fwt{    /// <summary>    /// token 帮助类    /// </summary>    public static class TokenContext    {        /// <summary>        /// 创建jwttoken,源码自定义        /// </summary>        public static string CreateToken(JWTPayLoad payLoad, string secret, JWTHeader header = null)        {            if (header == null)            {                header = new JWTHeader()                {                    alg = "HS256",                    typ = "JWT"
                };            }            //添加jwt可用时间（应该必须要的）            var now = DateTime.UtcNow;            payLoad.nbf = ToUnixEpochDate(now);//可用时间起始            payLoad.exp = ToUnixEpochDate(now.Add(TimeSpan.FromSeconds(3600)));//可用时间结束,其中3600是有效时间，根据实际情况自定义            var encodedHeader = Base64UrlEncoder.Encode(JsonConvert.SerializeObject(header));            var encodedPayload = Base64UrlEncoder.Encode(JsonConvert.SerializeObject(payLoad));            var hs256 = new HMACSHA256(Encoding.ASCII.GetBytes(secret));            var encodedSignature = Base64UrlEncoder.Encode(hs256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(encodedHeader, ".", encodedPayload))));            var encodedJwt = string.Concat(encodedHeader, ".", encodedPayload, ".", encodedSignature);            return encodedJwt;        }
        /// <summary>        /// 创建jwtToken,采用微软内部方法，默认使用HS256加密，如果需要其他加密方式，请更改源码        /// 返回的结果和CreateToken一样        /// </summary>        public static string CreateTokenByHandler(Dictionary<string, object> payLoad, string secret)        {            var now = DateTime.UtcNow;            // Specifically add the jti (random nonce), iat (issued timestamp), and sub (subject/user) claims.            // You can add other claims here, if you want:            var claims = new List<Claim>();            foreach (var key in payLoad.Keys)            {                var tempClaim = new Claim(key, payLoad[key]?.ToString());                claims.Add(tempClaim);            }
            // Create the JWT and write it to a string            var jwt = new JwtSecurityToken(                issuer: null,                audience: null,                claims: claims,                notBefore: now,                expires: now.Add(TimeSpan.FromSeconds(3600)),                signingCredentials: new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(secret)), SecurityAlgorithms.HmacSha256));            var encodedJwt = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(jwt);            return encodedJwt;        }
        /// <summary>        /// 验证身份 验证签名的有效性,        /// </summary>        /// <param name="encodeJwt"></param>        /// <param name="validatePayLoad">自定义各类验证； 是否包含那种申明，或者申明的值， </param>        /// 例如：payLoad["aud"]?.ToString() == "roberAuddience";        /// 例如：验证是否过期 等        public static bool Validate(string encodeJwt, Func<Dictionary<string, object>, bool> validatePayLoad, string secret)
        {            var success = true;            var jwtArr = encodeJwt.Split('.');            var header = JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(Base64UrlEncoder.Decode(jwtArr[0]));            var payLoad = JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(Base64UrlEncoder.Decode(jwtArr[1]));
            var hs256 = new HMACSHA256(Encoding.ASCII.GetBytes(secret));            //首先验证签名是否正确（必须的）
            success = success && string.Equals(jwtArr[2], Base64UrlEncoder.Encode(hs256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(jwtArr[0], ".", jwtArr[1])))));            if (!success)            {                return success;//签名不正确直接返回            }            //其次验证是否在有效期内（也应该必须）            var now = ToUnixEpochDate(DateTime.UtcNow);            success = success && (now >= long.Parse(payLoad["nbf"].ToString()) && now < long.Parse(payLoad["exp"].ToString()));            //再其次 进行自定义的验证            success = success && validatePayLoad(payLoad);            return success;        }        /// <summary>        /// 获取jwt中的payLoad        /// </summary>        /// <param name="encodeJwt"></param>        /// <returns></returns>        public static Dictionary<string, object> GetPayLoad(string encodeJwt)        {            var jwtArr = encodeJwt.Split('.');            var payLoad = JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(Base64UrlEncoder.Decode(jwtArr[1]));            return payLoad;        }        public static long ToUnixEpochDate(DateTime date) =>            (long)Math.Round((date.ToUniversalTime() - new DateTimeOffset(1970, 1, 1, 0, 0, 0, TimeSpan.Zero)).TotalSeconds);    }}

控制器调用

using System;using System.Collections.Generic;using System.Diagnostics;using System.Linq;using System.Threading.Tasks;using Microsoft.AspNetCore.Mvc;using fwt.Models;using Microsoft.IdentityModel.Tokens;using Newtonsoft.Json;using System.Text;using System.Security.Cryptography;using Microsoft.Extensions.Options;
namespace fwt.Controllers{    public class HomeController : Controller
    {        private readonly JWTTokenModel _jWTTokenModel;        //依赖注入        public HomeController(IOptions<JWTTokenModel> jWTTokenModel)        {            _jWTTokenModel = jWTTokenModel.Value;        }
        public IActionResult Index()        {            //获取token            string tokenstr = TokenContext.CreateToken(_jWTTokenModel.payLoad, _jWTTokenModel.secret, _jWTTokenModel.header);            //自定义验证            Func<Dictionary<string, object>, bool> func = delegate (Dictionary<string, object> s)            {                if (s["iss"].ToString() == _jWTTokenModel.payLoad.iss                    && s["aud"].ToString() == _jWTTokenModel.payLoad.aud                    && s["sub"].ToString() == _jWTTokenModel.payLoad.sub)                {                    return true;                }                return false;            };            //验证token            bool success = TokenContext.Validate(tokenstr, func, _jWTTokenModel.secret);            return View();        }
        public IActionResult Privacy()        {            return View();        }
        [ResponseCache(Duration = 0, Location = ResponseCacheLocation.None, NoStore = true)]        public IActionResult Error()        {            return View(new ErrorViewModel { RequestId = Activity.Current?.Id ?? HttpContext.TraceIdentifier });        }    }}

ok，原理差不多就是这个样子。官网中也提供了解码的调试器，可以解码生成的token

使用 JSON WEB TOKEN （jwt）验证

将生成的token复制到左边即可。

使用场景：比如webapi接口的token验证，就可以用到jwt，先获取登录后的token，把token传入authorization中才能进行下面接口的调用。

总结一哈：由于JSON比XML更简洁，因此在编码时它的大小也更小，使得JWT比SAML更紧凑。这使得JWT成为在HTML和HTTP环境中传递的不错选择。

JSON解析器在大多数编程语言中很常见，因为它们直接映射到对象。相反，XML没有自然的文档到对象映射。这使得使用JWT比使用SAML断言更容易。

个人理解：jwt其实是一种规范，一种加密验证的解决方案，更多的其实是给一个思路，一个标准，不一定要完全按照jwt的格式去加密。一定程度上

可以取代session和cookie进行用户认证，两者各有优缺点。

董川民