這篇文章帶大家聊聊關於後端JWT鑑權的相關原理和如何在Node中去使用，希望對大家有所幫助，謝謝。
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一種技術的出現，就是彌補另一種技術的缺陷。在JWT出現之前，Session 認證機制需要配合 Cookie 才能實現。由於 Cookie 預設不支援跨域存取，所以，當涉及到前端跨域請求後端介面的時候，需要做很多額外的配置，才能實現跨域 Session 認證。
注意：
JWT（英文全名：JSON Web Token）是目前最受歡迎的跨領域認證解決方案。本質就是一個字串書寫規範，如下圖，作用是用來在使用者和伺服器之間傳遞安全可靠的資訊
在目前前後端分離的開發過程中，使用token鑑權機制用於身份驗證是最常見的方案，流程如下：
總結：使用者的資訊透過Token 字串的形式，保存在客戶端瀏覽器中。伺服器透過還原 Token 字串的形式來認證使用者的身分。
Token，分成了三個部分，頭部（Header）、載重（Payload）、簽名（ Signature），並以.進行拼接。其中頭部和載重都是以JSON格式存放數據，只是進行了編碼。格式如下：
Header.Payload.Signature
下面是 JWT 字串的範例：
Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VybmFtZSI6ImFkbWluIiwiaWF0IjoxNjQ0ODI3NzI2LCJleHAiOjE2NDQ4Mjc3NTZ9.gdZKg9LkPiQZIgNAZ1Mn14GQd9kZZua-_unwHQoRsKE
注意：Bearer 是手動新增的頭部訊息，必須攜帶此資訊才能解析token ！
每個JWT都會帶有頭部信息，這裡主要聲明使用的算法。聲明演算法的字段名為alg，同時還有一個typ的字段，預設為JWT即可。以下範例中演算法為HS256：
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }因為JWT是字串，所以我們還需要對以上內容進行Base64編碼，編碼後字串如下：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
載重即訊息體，這裡會存放實際的內容，也就是Token的資料聲明，例如使用者的id和name，預設也會攜帶令牌的簽發時間iat，透過也可以設定過期時間，如下：
{
"sub": "1234567890",
"name": "CoderBin",
"iat": 1516239022
}同樣進行Base64編碼後，字串如下：
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ
簽名是對頭部和負載內容進行簽名，一般情況，設定一個secretKey，對前兩個的結果進行HMACSHA25演算法，公式如下：
Signature = HMACSHA256(base64Url(header)+.+base64Url(payload),secretKey)
一旦前面兩部分資料被竄改，只要伺服器加密用的金鑰沒有洩露，得到的簽章肯定和之前的簽章不一致
客戶端收到伺服器回傳的JWT 之後，通常會將它儲存在localStorage 或sessionStorage 中。
此後，客戶端每次與伺服器通信，都要帶上這個 JWT 的字串，以便進行身份認證。建議的做法是把JWT 放在HTTP 請求頭的Authorization 欄位中，格式如下：
Authorization: Bearer
#Token 的使用分成了兩部分：
接下來就在node express 環境下帶大家實作jwt鑑權，最後有完整程式碼加註釋，可以直接看最後的程式碼
运行如下命令，安装如下两个 JWT 相关的包：
npm i jsonwebtoken express-jwt
其中：
jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串express-jwt 用于验证token，将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象在app.js中
// 导入用于生成 JWT 字符串的包
const jwt = require('jsonwebtoken')
// 导入用户将客户端发送过来的 JWT 字符串，解析还原成 JSON 对象的包
const expressJWT = require('express-jwt')为了保证 JWT 字符串的安全性，防止 JWT 字符串在网络传输过程中被别人破解，我们需要专门定义一个用于加密和解密的 secret 密钥：
当生成 JWT 字符串的时候，需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密，最终得到加密好的 JWT 字符串
当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候，需要使用 secret 密钥进行解密
// 这个 secretKey 的是可以是任意的字符串 const secretKey = 'CoderBin ^_^'
调用 jsonwebtoken 包提供的 sign() 方法，将用户的信息加密成 JWT 字符串，响应给客户端：
注意：千万不要把密码加密到 token 字符串中！
// 登录接口
app.post('/api/login', function (req, res) {
// 将 req.body 请求体中的数据，转存为 userinfo 常量
const userinfo = req.body
// 省略登录失败情况下的代码...
// 登录成功
// 在登录成功之后，调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端
const tokenStr = jwt.sign(
{ username: userinfo.username },
secretKey,
{ expiresIn: '30s' }
)
// 向客户端响应成功的消息
res.send({
status: 200,
message: '登录成功！',
token: tokenStr // 要发送给客户端的 token 字符串
})
})客户端每次在访问那些有权限接口的时候，都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段，将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证。
此时，服务器可以通过 express-jwt 这个中间件，自动将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象：
express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }) 就是用来解析 Token 的中间件algorithms: ['HS256']注意：只要配置成功了 express-jwt 这个中间件，就会自动把解析出来的用户信息，挂载到 req.user 属性上
// 1. 使用 app.use() 来注册中间件
app.use(expressJWT({
secret: secretKey,
algorithms: ['HS256']
}).unless({ path: [/^\/api\//] }))注意：
当 express-jwt 这个中间件配置成功之后，即可在那些有权限的接口中，使用 req.user 对象，来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了，示例代码如下：
// 这是一个有权限的 API 接口，必须在 Header 中携带 Authorization 字段，值为 token，才允许访问
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {
// TODO_05：使用 req.user 获取用户信息，并使用 data 属性将用户信息发送给客户端
console.log(req.user);
res.send({
status: 200,
message: '获取用户信息成功！',
data: req.user // 要发送给客户端的用户信息
})
})当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时，如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法，会产生一个解析失败的错误，影响项目的正常运行。我们可以通过 Express 的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理，示例代码如下:
app.use((err, req, res, next) => {
// 这次错误是由 token 解析失败导致的
if (err.name === 'UnauthorizedError') {
return res.send({
status: 401,
message: '无效的token'
})
}
res.send({
status: 500,
message: '未知的错误'
})
})app.js
// 导入 express 模块
const express = require('express')
// 创建 express 的服务器实例
const app = express()
// TODO_01：安装并导入 JWT 相关的两个包，分别是 jsonwebtoken 和 express-jwt
const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')
// 允许跨域资源共享
const cors = require('cors')
app.use(cors())
// 解析 post 表单数据的中间件
const bodyParser = require('body-parser')
// 这里用内置的中间件也行： app.use(express.urlencoded({ extended: false }))
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: false }))
// TODO_02：定义 secret 密钥，建议将密钥命名为 secretKey
// 这个 secretKey 的是可以是任意的字符串
const secretKey = 'smiling ^_^'
// TODO_04：注册将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的中间件
// 1. 使用 app.use() 来注册中间件
// 2. express.JWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }) 就是用来解析 Token 的中间件
// 2.1 express-jwt 模块，现在默认为 6版本以上，必须加上： algorithms: ['HS256']
// 3. .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定哪些接口不需要访问权限
// 4. 注意：只要配置成功了 express-jwt 这个中间件，就会自动把解析出来的用户信息，挂载到 req.user 属性上
app.use(expressJWT({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }).unless({ path: [/^\/api\//] }))
// 登录接口
app.post('/api/login', function (req, res) {
// 将 req.body 请求体中的数据，转存为 userinfo 常量
const userinfo = req.body
// 登录失败
if (userinfo.username !== 'admin' || userinfo.password !== '000000') {
return res.send({
status: 400,
message: '登录失败！'
})
}
// 登录成功
// TODO_03：在登录成功之后，调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端
// 参数 1：用户的信息对象
// 参数 2：解密的秘钥
// 参数 3：配置对象，可以配置 token 的有效期
// 记住：千万不要把密码加密到 token 字符串中！
const tokenStr = jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' })
res.send({
status: 200,
message: '登录成功！',
token: tokenStr // 要发送给客户端的 token 字符串
})
})
// 这是一个有权限的 API 接口，必须在 Header 中携带 Authorization 字段，值为 token，才允许访问
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {
// TODO_05：使用 req.user 获取用户信息，并使用 data 属性将用户信息发送给客户端
console.log(req.user);
res.send({
status: 200,
message: '获取用户信息成功！',
data: req.user // 要发送给客户端的用户信息
})
})
// TODO_06：使用全局错误处理中间件，捕获解析 JWT 失败后产生的错误
app.use((err, req, res, next) => {
// 这次错误是由 token 解析失败导致的
if (err.name === 'UnauthorizedError') {
return res.send({
status: 401,
message: '无效的token'
})
}
res.send({
status: 500,
message: '未知的错误'
})
})
// 调用 app.listen 方法，指定端口号并启动web服务器
app.listen(8888, function () {
console.log('Express server running at http://127.0.0.1:8888')
})借助 postman 工具测试接口
JWT鉴权机制有许多优点：
当然，不可避免的也有一些缺点：
本次的淺析JWT鑑權機制就講到這裡，希望對大家有幫助，謝謝！
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以上是JWT是什麼？ Node中怎麼實作JWT鑑權機制（淺析）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
