JWT In Laravel

JWT (Json web token)，是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于 JSON 格式的开放标准 (RFC 7519)，它一般被用来做身份认证。

jwt with laravel

我们来对比一下基于 Token 的认证和传统的 SESSION 认证

传统的 SESSION 认证

HTTP 协议本身是一种无状态的协议，意味着用户每次请求时都需要进行身份认证。为了能识别是哪个用户发出的请求，需要在服务器存储一份用户登录的信息，这份登录信息会在响应时传递给浏览器，告诉其保存为 COOKIE，以便下次请求时发送给我们的应用。

但是这种基于 SESSION 的认证随着不同客户端用户的增加，独立的服务器已无法承载更多的用户，暴露出来如下问题：

开销大

每个用户经过认证后，都要在服务端做一次记录，以方便用户下次请求。通常而言 SESSION 都是保存在内存中，而随着认证用户的增多，服务端的开销会明显增大。

扩展性差

用户认证之后，意味着下次必须是同个服务器才能避免再次认证，这样在分布式的应用上，限制了负载均衡的能力，也意味着限制了应用的扩展。

易被CSRF攻击

因为是基于 COOKIE 来进行用户识别的，如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

基于 Token 的鉴权机制

类似于 HTTP 协议，它也是无状态的，不需要在服务端去保留用户的认证信息或者会话信息。

流程上是这样的：

用户使用账号密码来请求服务器
服务器验证用户
服务器通过验证发送给用户一个 Token
客户端存储 Token，并在每次请求时附上它
服务端验证 Token，并返回数据

Token 一般放在请求头里

JWT 的格式

JWT 是由三段信息构成的，将这三段用 "." 连接在一起就构成了 JWT 字符串

JWT格式

第一部分我们称它为头部（Header)，第二部分我们称其为载荷（Payload），第三部分是签证（Signature)

JWT 的头部承载两部分信息：

声明类型，这里是 JWT
声明加密的算法通常直接使用 HMAC SHA256

然后将头部 JSON 进行 base64 编码，构成了第一部分

载荷 Playload

载荷就是存放有效信息的地方，这些有效信息包含三个部分

标准中注册的声明
公共的声明

公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息
但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密

私有的声明

私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，
因为 base64 是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

字段	全程	含义
iss	Issuer	JWT 签发者
sub	Subject	JWT 面向的用户
aud	Audience	接收 JWT 的一方
exp	Expiration Time	JWT 的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf	Not Before	定义在什么时间之前，该 JWT 都是不可用的
iat	Issued At	JWT 的签发时间
jti	JWT ID	JWT 的唯一身份标识，主要用来作为一次性 `Token` ，从而回避重放攻击

同样将这个 JSON 进行 base64 编码，得到 JWT 的第二部分

对于已签名的令牌，此信息虽然不受篡改，但任何人都可读

不要在 JWT 的有效负载或头元素中放入秘密信息，除非它是加密的

签证 Signature

JWT 的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

base64 后的 header
base64 后的 payload
secret 盐值

把前面 2 个字符串连接起来，通过 header 中声明的加密方式进行加盐 secret 组合加密，就构成了 JWT 的第三部分

var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);
var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret');

secret 是保存在服务端的，用来进行 JWT 的签发和验证，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该泄露出去。

如何应用

一般是在请求头里加入 Authorization，并加上 Bearer 标注：

fetch('api/user/1', {
  headers: {
    'Authorization': 'Bearer ' + token
  }
})

服务端会验证 Token，如果验证通过就会返回相应的资源:

客户端与服务端的交互

优点总结

因为 JSON 的通用性，所以 JWT 是跨语言支持的
因为有 payload 部分，所以 JWT 可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息
便于传输，JWT 的构成非常简单，字节占用很小
它不需要在服务端保存会话信息，易于扩展

Laravel 中使用

composer require tymon/jwt-auth
# 生成密钥
php artisan jwt:secret
# 发布
php artisan vendor:publish --provider="Tymon\JWTAuth\Providers\JWTAuthServiceProvider"

注册中间件：

app\Http\Kernel.php
protected $routeMiddleware = [
    //...
    'auth.jwt' => \Tymon\JWTAuth\Http\Middleware\Authenticate::class,
];

修改 User 模型，实现 JWTSubject 接口与两个必要方法：

User.php
use Tymon\JWTAuth\Contracts\JWTSubject;

class User extends Authenticatable implements JWTSubject
{
    public function getJWTIdentifier()
    {
        return $this->getKey();
    }

    public function getJWTCustomClaims()
    {
        return [];
    }
}

修改配置：

config/auth.php
'guards' => [
    //...
    'api' => [
        'driver' => 'jwt',//默认token
        'provider' => 'users',
    ],
],

新的登录方法如下：

ApiController.php
public function login()
{
    $credentials = request(['email', 'password']);

    if (!$token = auth('api')->attempt($credentials)) {
        return response()->json(['error' => 'Unauthorized'], 401);
    }

    return response()->json([
        'token' => $token,
        'expires' => auth('api')->factory()->getTTL() * 60,
    ]);
}

增加对应路由，并且添加中间件：

routes/api.php
Route::post('login', 'ApiController@login');

Route::middleware('jwt.auth')->get('users', function () {
    return auth('api')->user();
});

想了解更多可以阅读 JWT 扩展具体实现详解