透過 JWT 授權,為基於 Node.js 和 WebSockets 的應用程式開發自訂二進位協議

WBOY
發布: 2024-08-26 21:47:32
原創
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介紹

開發高效、安全的應用程式不僅需要經過深思熟慮的API,還需要正確選擇資料傳輸協定。 Web 應用程式通常使用基於文字的格式,例如JSONXML,但對於需要最小延遲和低資料傳輸量的高效能係統,使用二進位協定可能會更有利。在本文中,我們將逐步介紹如何為Node.js基於 WebSockets 的應用程式開發自訂二進位協議,透過JWT新增授權,並探索二進位協定相對於其他資料格式的優勢。

Developing a custom binary protocol for Node.js and WebSockets based applications with authorization via JWT

為什麼採用二進位協定?

二進位協定的優點:

  • 效率:二進位協定比基於文字的格式(例如 JSON)更緊湊。它們允許以更壓縮的形式傳輸數據,從而減少傳輸的流量。

  • 效能:二進位協定資料量少,無需解析文字格式,節省客戶端和伺服器端資源。

  • 安全性:與文字資料相比,二進位資料更難動態分析,使得二進位協定更不容易受到攻擊。

  • 靈活性:在二進位協定中,可以更精確地控制資料格式以適應特定的資料類型(例如浮點數、字串、位元組數組等)。

系統架構:

我們將開發一個由以下組件組成的系統:

  • Node.js上的伺服器,使用WebSockets與客戶端通訊。

  • 一個JavaScript客戶端,連接到伺服器並使用二進位協定傳輸資料。

  • 使用 JWT(JSON Web Token)進行授權,以安全地將客戶端連接到伺服器。

Node.js 上的伺服器實現

依賴安裝

首先,讓我們安裝必要的依賴項:

雷雷

ws是一個用於在伺服器端使用WebSocket的函式庫,jsonwebtoken用於使用 JWT。

簡單伺服器程式碼:

雷雷

代碼說明:

  • JWT 授權:伺服器檢查客戶端在連線時傳遞的 JWT 令牌。如果令牌無效,伺服器將關閉連線並出現授權錯誤。

  • 二進位資料處理:本範例假設客戶端發送二進位資料。伺服器透過逐字節讀取資料來解析訊息。例如,訊息的第一個位元組可以用作訊息類型,後面是訊息長度和資料本身。

  • WebSocket 伺服器:ws程式庫用於管理連線和訊息。

客戶端實施

客戶端程式碼

為了實作客戶端,我們使用純 JavaScript。

雷雷

代碼說明:

  • 伺服器連線:客戶端透過請求字串傳遞 JWT 令牌來連接到WebSocket伺服器。

  • 發送二進位資料:為了發送二進位數據,會建立一個ArrayBuffer,其中寫入訊息類型和文字資料。

  • 接收訊息:客戶端期望來自伺服器的二進位資料並使用DataView解析它以讀取位元組。

JWT 令牌建立和驗證

在伺服器端建立 JWT 令牌的範例:

雷雷

此令牌可用於連接客戶端。

結論

將二進位協定與WebSockets結合使用並透過JWT進行授權,可以為客戶端-伺服器通訊提供高效且安全的系統。儘管二進制協定的實作很複雜,但它提供了顯著的效能和資料減少優勢。它們與高負載和資源密集型應用程式特別相關,在這些應用程式中,最小化延遲和網路利用率非常重要。

這種方法對於遊戲開發、即時系統、金融應用程式以及其他需要高效能和可靠性的系統非常有用。

當然,感謝您的閱讀。


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來源:dev.to
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