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关于java:虾皮二面后续JWT-身份认证优缺点

jiezi

这篇文章，咱们一起探讨一下 JWT 身份认证的优缺点以及常见问题的解决办法。

JWT 的劣势

相比于 Session 认证的形式来说，应用 JWT 进行身份认证次要有两方面 4 个劣势。

无状态

JWT 本身蕴含了身份验证所须要的所有信息，因而，咱们的服务器不须要存储 Session 信息。这显然减少了零碎的可用性和伸缩性，大大加重了服务端的压力。

不过，也正是因为 JWT 的无状态，也导致了它最大的毛病： 不可控！

就比如说，咱们想要在 JWT 有效期内废除一个月 JWT 或者更改它的权限的话，并不会立刻失效，通常须要等到有效期过后才能够。再比如说，当用户 Logout 的话，JWT 也还无效。除非，咱们在后端减少额定的解决逻辑比方将生效的 JWT 存储起来，后端先验证 JWT 是否无效再进行解决。具体的解决办法，咱们会在前面的内容中具体介绍到，这里只是简略提一下。

无效防止了 CSRF 攻打

CSRF（Cross Site Request Forgery） 个别被翻译为  跨站申请伪造 ，属于网络攻击畛域范畴。相比于 SQL 脚本注入、XSS 等平安攻击方式，CSRF 的知名度并没有它们高。然而，它确实是咱们开发零碎时必须要思考的安全隐患。就连业内技术标杆 Google 的产品 Gmail 也曾在 2007 年的时候爆出过 CSRF 破绽，这给 Gmail 的用户造成了很大的损失。

那么到底什么是跨站申请伪造呢？ 简略来说就是用你的身份去做一些不好的事件（发送一些对你不敌对的申请比方歹意转账）。

举个简略的例子：小壮登录了某网上银行，他来到了网上银行的帖子区，看到一个帖子上面有一个链接写着“迷信理财，年盈利率过万”，小壮好奇的点开了这个链接，后果发现自己的账户少了 10000 元。这是这么回事呢？原来黑客在链接中藏了一个申请，这个申请间接利用小壮的身份给银行发送了一个转账申请，也就是通过你的 Cookie 向银行发出请求。

<a src="http://www.mybank.com/Transfer?bankId=11&money=10000"> 迷信理财，年盈利率过万 </a>

CSRF 攻打须要依赖 Cookie，Session 认证中 Cookie 中的 SessionID 是由浏览器发送到服务端的，只有发出请求，Cookie 就会被携带。借助这个个性，即便黑客无奈获取你的信息 SessionID，只有让你正点攻打链接，就能够达到攻打成果。

另外，并不是必须点击链接才能够达到攻打成果，很多时候，只有你关上了某个页面，CSRF 攻打就会产生。

<img src="http://www.mybank.com/Transfer?bankId=11&money=10000" />

那为什么 JWT 怎么会存在这种问题呢？

个别状况下咱们应用 JWT 的话，在咱们登录胜利取得 JWT 之后，个别会抉择寄存在 localStorage 中。前端的每一个申请后续都会附带上这个 JWT，整个过程压根不会波及到 Cookie。因而，即便你点击了非法链接发送了申请到服务端，这个非法申请也是不会携带 JWT 的，所以这个申请将是非法的。

总结来说就一句话： 应用 JWT 进行身份验证不须要依赖 Cookie，因而能够防止 CSRF 攻打。

不过，这样也会存在 XSS 攻打的危险。为了防止 XSS 攻打，你能够抉择来临 JWT 存储在标记为 httpOnly 的 Cookie 中。然而，这样又导致了你必须本人提供 CSRF 爱护，因而，理论我的项目中咱们通常也不会这么做。

常见的防止 XSS 攻打的形式是过滤掉申请中的存在 XSS 攻打危险的可疑字符串。

在 Spring 我的项目中，咱们个别是通过创立 XSS 过滤器来实现的。

@Component
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class XSSFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
      FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        XSSRequestWrapper wrappedRequest =
          new XSSRequestWrapper((HttpServletRequest) request);
        chain.doFilter(wrappedRequest, response);
    }

    // other methods
}

适宜挪动端利用

应用 Session 进行身份认证的话，须要保留一份信息在服务器端，而且这种形式会依赖到 Cookie（须要 Cookie 保留 SessionId），所以不适宜挪动端。

然而，应用 JWT 进行身份认证就不会存在这种问题，因为只有 JWT 能够被客户端存储就可能应用，而且 JWT 还能够跨语言应用。

单点登录敌对

应用 Session 进行身份认证的话，实现单点登录，须要咱们把用户的 Session 信息保留在一台电脑上，并且还会遇到常见的问题 Cookie 跨域的问题。然而，应用 JWT 进行认证的话，JWT 被保留在客户端，不会存在这些问题。

JWT 身份认证常见问题及解决办法

登记登录等场景下 JWT 还无效

与之类似的具体相干场景有：

  • 退出登录;
  • 批改明码;
  • 服务端批改了某个用户具备的权限或者角色；
  • 用户的帐户被封禁 / 删除；
  • 用户被服务端强制登记；
  • 用户被踢下线；
  • ……

这个问题不存在于 Session 认证形式中，因为在 Session 认证形式中，遇到这种状况的话服务端删除对应的 Session 记录即可。然而，应用 JWT 认证的形式就不好解决了。咱们也说过了，JWT 一旦派发进来，如果后端不减少其余逻辑的话，它在生效之前都是无效的。

那咱们如何解决这个问题呢？查阅了很多材料，我简略总结了上面 4 种计划：

1、将 JWT 存入内存数据库

将 JWT 存入 DB 中，Redis 内存数据库在这里是不错的抉择。如果须要让某个 JWT 生效就间接从 Redis 中删除这个 JWT 即可。然而，这样会导致每次应用 JWT 发送申请都要先从 DB 中查问 JWT 是否存在的步骤，而且违反了 JWT 的无状态准则。

2、黑名单机制

和下面的形式相似，应用内存数据库比方 Redis 保护一个黑名单，如果想让某个 JWT 生效的话就间接将这个 JWT 退出到  黑名单  即可。而后，每次应用 JWT 进行申请的话都会先判断这个 JWT 是否存在于黑名单中。

前两种计划的外围在于将无效的 JWT 存储起来或者将指定的 JWT 拉入黑名单。

尽管这两种计划都违反了 JWT 的无状态准则，然而个别理论我的项目中咱们通常还是会应用这两种计划。

3、批改密钥 (Secret) :

咱们为每个用户都创立一个专属密钥，如果咱们想让某个 JWT 生效，咱们间接批改对应用户的密钥即可。然而，这样相比于前两种引入内存数据库带来了危害更大：

  • 如果服务是分布式的，则每次收回新的 JWT 时都必须在多台机器同步密钥。为此，你须要将密钥存储在数据库或其余内部服务中，这样和 Session 认证就没太大区别了。
  • 如果用户同时在两个浏览器关上零碎，或者在手机端也关上了零碎，如果它从一个中央将账号退出，那么其余中央都要从新进行登录，这是不可取的。

4、放弃令牌的有效期限短并常常轮换

很简略的一种形式。然而，会导致用户登录状态不会被长久记录，而且须要用户常常登录。

另外，对于批改明码后 JWT 还无效问题的解决还是比拟容易的。说一种我感觉比拟好的形式： 应用用户的明码的哈希值对 JWT 进行签名。因而，如果明码更改，则任何先前的令牌将主动无奈验证。

JWT 的续签问题

JWT 有效期个别都倡议设置的不太长，那么 JWT 过期后如何认证，如何实现动静刷新 JWT，防止用户常常须要从新登录？

咱们先来看看在 Session 认证中个别的做法： 如果 Session 的有效期 30 分钟，如果 30 分钟内用户有拜访，就把 Session 有效期缩短 30 分钟。

JWT 认证的话，咱们应该如何解决续签问题呢？查阅了很多材料，我简略总结了上面 4 种计划：

1、相似于 Session 认证中的做法

这种计划满足于大部分场景。假如服务端给的 JWT 有效期设置为 30 分钟，服务端每次进行校验时，如果发现 JWT 的有效期马上快过期了，服务端就从新生成 JWT 给客户端。客户端每次申请都查看新旧 JWT，如果不统一，则更新本地的 JWT。这种做法的问题是仅仅在快过期的时候申请才会更新 JWT , 对客户端不是很敌对。

2、每次申请都返回新 JWT

这种计划的的思路很简略，然而，开销会比拟大，尤其是在服务端要存储保护 JWT 的状况下。

3、JWT 有效期设置到中午

这种计划是一种折衷的计划，保障了大部分用户白天能够失常登录，实用于对安全性要求不高的零碎。

4、用户登录返回两个 JWT

第一个是 accessJWT，它的过期工夫 JWT 自身的过期工夫比方半个小时，另外一个是 refreshJWT 它的过期工夫更长一点比方为 1 天。客户端登录后，将 accessJWT 和 refreshJWT 保留在本地，每次拜访将 accessJWT 传给服务端。服务端校验 accessJWT 的有效性，如果过期的话，就将 refreshJWT 传给服务端。如果无效，服务端就生成新的 accessJWT 给客户端。否则，客户端就从新登录即可。

这种计划的有余是：

  • 须要客户端来配合；
  • 用户登记的时候须要同时保障两个 JWT 都有效；
  • 从新申请获取 JWT 的过程中会有短暂 JWT 不可用的状况（能够通过在客户端设置定时器，当 accessJWT 快过期的时候，提前去通过 refreshJWT 获取新的 accessJWT）。

总结

JWT 其中一个很重要的劣势是无状态，但实际上，咱们想要在理论我的项目中正当应用 JWT 的话，也还是须要保留 JWT 信息。

JWT 也不是银弹，也有很多缺点，具体是抉择 JWT 还是 Session 计划还是要看我的项目的具体需要。万万不可尬吹 JWT，而看不起其余身份认证计划。

另外，不必 JWT 间接应用一般的 Token(随机生成，不蕴含具体的信息) 联合 Redis 来做身份认证也是能够的。我在「优质开源我的项目举荐」的第 8 期举荐过的 Sa-Token 这个我的项目是一个比较完善的 基于 JWT 的身份认证解决方案，反对主动续签、踢人下线、账号封禁、同端互斥登录等性能，感兴趣的敌人能够看看。

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