详解Go-JWT-RESTful身份认证教程

对于一个Golang开发者来说，牢固扎实的基础是十分重要的，golang学习网就来带大家一点点的掌握基础知识点。今天本篇文章带大家了解《详解Go-JWT-RESTful身份认证教程》，主要介绍了RESTful、JWT、身份认证，希望对大家的知识积累有所帮助，快点收藏起来吧，否则需要时就找不到了！

1.什么是JWT

JWT（JSON Web Token）是一个非常轻巧的规范,这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息,
一个JWT由三部分组成,Header头部、Claims载荷、Signature签名,

JWT原理类似我们加盖公章或手写签名的的过程,合同上写了很多条款,不是随便一张纸随便写啥都可以的,必须要一些证明,比如签名,比如盖章,JWT就是通过附加签名,保证传输过来的信息是真的,而不是伪造的,

它将用户信息加密到token里,服务器不保存任何用户信息,服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性,只要正确即通过验证,

2.JWT构成

一个JWT由三部分组成,Header头部、Claims载荷、Signature签名,

• Header头部：头部,表明类型和加密算法
• Claims载荷：声明,即载荷（承载的内容）
• Signature签名：签名,这一部分是将header和claims进行base64转码后,并用header中声明的加密算法加盐(secret)后构成,即：

let tmpstr = base64(header)+base64(claims)
let signature = encrypt(tmpstr,secret)
//最后三者用"."连接,即：
let token = base64(header)+"."+base64(claims)+"."+signature

3.javascript提取JWT字符串荷载信息

JWT里面payload可以包含很多字段,字段越多你的token字符串就越长.
你的HTTP请求通讯的发送的数据就越多,回到之接口响应时间等待稍稍的变长一点点.

一下代码就是前端javascript从payload获取登录的用户信息.
当然后端middleware也可以直接解析payload获取用户信息,减少到数据库中查询user表数据.接口速度会更快,数据库压力更小.
后端检查JWT身份验证时候当然会校验payload和Signature签名是否合法.

let tokenString = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.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.tGjukvuE9JVjzDa42iGfh_5jIembO5YZBZDqLnaG6KQ'
function parseTokenGetUser(jwtTokenString) {
  let base64Url = jwtTokenString.split('.')[1];
  let base64 = base64Url.replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/');
  let jsonPayload = decodeURIComponent(atob(base64).split('').map(function (c) {
    return '%' + ('00' + c.charCodeAt(0).toString(16)).slice(-2);
  }).join(''));
  let user = JSON.parse(jsonPayload);

  localStorage.setItem("token", jwtTokenString);
  localStorage.setItem("expire_ts", user.exp);
  localStorage.setItem("user", jsonPayload);
  return user;
}
parseTokenGetUser(tokenString)

复制上面javascript代码到浏览器console中执行就可以解析出用户信息了! 当然你要可以使用在线工具来解析jwt token的payload荷载
JWT在线解析工具

4. go语言Gin框架实现JWT用户认证

接下来我将使用最受欢迎的gin-gonic/gin 和 dgrijalva/jwt-go

这两个package来演示怎么使用JWT身份认证.

4.1 登录接口

4.1.1 登录接口路由(login-route)

https://github.com/libragen/felix/blob/master/ssh2ws/ssh2ws.go

  r := gin.New()
  r.MaxMultipartMemory = 32 

internal.LoginCommenter 和 internal.LoginAdmin 这两个方法是一样的,

只需要关注其中一个就可以了,我们就关注internal.LoginCommenter
4.1.2 登录login handler
编写登录的handler
https://github.com/libragen/felix/blob/master/ssh2ws/internal/h_login.go

func LoginCommenter(c *gin.Context) {
  var mdl model.User
  err := c.ShouldBind(&mdl)
  if handleError(c, err) {
    return
  }
  //获取ip
  ip := c.ClientIP()
  //roleId 8 是评论系统的用户
  data, err := mdl.Login(ip, 8)
  if handleError(c, err) {
    return
  }
  jsonData(c, data)
}

其中最关键的是mdl.Login(ip, 8)这个函数
https://github.com/libragen/felix/blob/master/model/m_users.go

• 1.数据库查询用户
• 2.校验用户role_id
• 3.比对密码
• 4.防止密码泄露(清空struct的属性)
• 5.生成JWT-string

//Login
func (m *User) Login(ip string, roleId uint) (string, error) {
  m.Id = 0
  if m.Password == "" {
    return "", errors.New("password is required")
  }
  inputPassword := m.Password
  //获取登录的用户
  err := db.Where("username = ? or email = ?", m.Username, m.Username).First(&m).Error
  if err != nil {
    return "", err
  }
  //校验用户角色
  if (m.RoleId & roleId) != roleId {
    return "", fmt.Errorf("not role of %d", roleId)
  }
  //验证密码
  //password is set to bcrypt check
  if err := bcrypt.CompareHashAndPassword([]byte(m.HashedPassword), []byte(inputPassword)); err != nil {
    return "", err
  }
  //防止密码泄露
  m.Password = ""
  //生成jwt-string
  return jwtGenerateToken(m, time.Hour*24*365)
}

4.1.2 生成JWT-string(核心代码)

1.自定义payload结构体,不建议直接使用 dgrijalva/jwt-go jwt.StandardClaims结构体.因为他的payload包含的用户信息太少.

2.实现 type Claims interface 的 Valid() error 方法,自定义校验内容

3.生成JWT-string jwtGenerateToken(m *User,d time.Duration) (string, error)

https://github.com/libragen/felix/blob/master/model/m_jwt.go

package model

import (
  "errors"
  "fmt"
  "time"

  "github.com/dgrijalva/jwt-go"
  "github.com/sirupsen/logrus"
)

var AppSecret = ""//viper.GetString会设置这个值(32byte长度)
var AppIss = "github.com/libragen/felix"//这个值会被viper.GetString重写

//自定义payload结构体,不建议直接使用 dgrijalva/jwt-go `jwt.StandardClaims`结构体.因为他的payload包含的用户信息太少.
type userStdClaims struct {
  jwt.StandardClaims
  *User
}
//实现 `type Claims interface` 的 `Valid() error` 方法,自定义校验内容
func (c userStdClaims) Valid() (err error) {
  if c.VerifyExpiresAt(time.Now().Unix(), true) == false {
    return errors.New("token is expired")
  }
  if !c.VerifyIssuer(AppIss, true) {
    return errors.New("token's issuer is wrong")
  }
  if c.User.Id 

4.2 JWT中间件(middleware)
1.从url-query的_t获取JWT-string或者从请求头 Authorization中获取JWT-string
2.model.JwtParseUser(token)解析JWT-string获取User结构体(减少中间件查询数据库的操作和时间)
3.设置用户信息到gin.Context 其他的handler通过gin.Context.Get(contextKeyUserObj),在进行用户Type Assert得到model.User 结构体.
4.使用了jwt-middle之后的handle从gin.Context中获取用户信息
https://github.com/libragen/felix/blob/master/ssh2ws/internal/mw_jwt.go

package internal

import (
  "net/http"
  "strings"

  "github.com/libragen/felix/model"
  "github.com/gin-gonic/gin"
)

const contextKeyUserObj = "authedUserObj"
const bearerLength = len("Bearer ")

func ctxTokenToUser(c *gin.Context, roleId uint) {
  token, ok := c.GetQuery("_t")
  if !ok {
    hToken := c.GetHeader("Authorization")
    if len(hToken) 

使用了jwt-middle之后的handle从gin.Context中获取用户信息,
https://github.com/libragen/felix/blob/master/ssh2ws/internal/helper.go

func mWuserId(c *gin.Context) (uint, error) {
  v,exist := c.Get(contextKeyUserObj)
  if !exist {
    return 0,errors.New(contextKeyUserObj + " not exist")
  }
  user, ok := v.(model.User)
  if ok {
    return user.Id, nil
  }
  return 0,errors.New("can't convert to user struct")
}

4.2 使用JWT中间件
一下代码有两个JWT中间件的用法

• internal.MwUserAdmin 管理后台用户中间件
• internal.MwUserCommenter 评论用户中间件

https://github.com/libragen/felix/blob/master/ssh2ws/ssh2ws.go

package ssh2ws

import (
  "time"

  "github.com/libragen/felix/felixbin"
  "github.com/libragen/felix/model"
  "github.com/libragen/felix/ssh2ws/internal"
  "github.com/libragen/felix/wslog"
  "github.com/gin-contrib/cors"
  "github.com/gin-gonic/gin"
)

func RunSsh2ws(bindAddress, user, password, secret string, expire time.Duration, verbose bool) error {
  err := model.CreateGodUser(user, password)
  if err != nil {
    return err
  }
  //config jwt variables
  model.AppSecret = secret
  model.ExpireTime = expire
  model.AppIss = "felix.mojotv.cn"
  if !verbose {
    gin.SetMode(gin.ReleaseMode)
  }
  r := gin.New()
  r.MaxMultipartMemory = 32 

5. Cookie-Session VS JWT
JWT和session有所不同,session需要在服务器端生成,服务器保存session,只返回给客户端sessionid,客户端下次请求时带上sessionid即可,因为session是储存在服务器中,有多台服务器时会出现一些麻烦,需要同步多台主机的信息,不然会出现在请求A服务器时能获取信息,但是请求B服务器身份信息无法通过,JWT能很好的解决这个问题,服务器端不用保存jwt,只需要保存加密用的secret,在用户登录时将jwt加密生成并发送给客户端,由客户端存储,以后客户端的请求带上,由服务器解析jwt并验证,这样服务器不用浪费空间去存储登录信息,不用浪费时间去做同步,
5.1 什么是cookie
基于cookie的身份验证是有状态的,这意味着验证的记录或者会话(session)必须同时保存在服务器端和客户端,服务器端需要跟踪记录session并存至数据库,

同时前端需要在cookie中保存一个sessionID,作为session的唯一标识符,可看做是session的“身份证”,
cookie,简而言之就是在客户端（浏览器等）保存一些用户操作的历史信息（当然包括登录信息）,并在用户再次访问该站点时浏览器通过HTTP协议将本地cookie内容发送给服务器,从而完成验证,或继续上一步操作,

5.2 什么是session
session,会话,简而言之就是在服务器上保存用户操作的历史信息,在用户登录后,服务器存储用户会话的相关信息,并为客户端指定一个访问凭证,如果有客户端凭此凭证发出请求,则在服务端存储的信息中,取出用户相关登录信息,

并且使用服务端返回的凭证常存储于Cookie中,也可以改写URL,将id放在url中,这个访问凭证一般来说就是SessionID,

5.3 cookie-session身份验证机制的流程
session和cookie的目的相同,都是为了克服http协议无状态的缺陷,但完成的方法不同,

session可以通过cookie来完成,在客户端保存session id,而将用户的其他会话消息保存在服务端的session对象中,与此相对的,cookie需要将所有信息都保存在客户端,

因此cookie存在着一定的安全隐患,例如本地cookie中保存的用户名密码被破译,或cookie被其他网站收集（例如：1. appA主动设置域B cookie,让域B cookie获取；2. XSS,在appA上通过javascript获取document.cookie,并传递给自己的appB）,
用户输入登录信息
  
服务器验证登录信息是否正确,如果正确就创建一个session,并把session存入数据库
  
服务器端会向客户端返回带有sessionID的cookie
  
在接下来的请求中,服务器将把sessionID与数据库中的相匹配,如果有效则处理该请求
  
如果用户登出app,session会在客户端和服务器端都被销毁
5.4 Cookie-session 和 JWT 使用场景
后端渲染HTML页面建议使用Cookie-session认证
后按渲染页面可以很方便的写入/清除cookie到浏览器,权限控制非常方便.很少需要要考虑跨域AJAX认证的问题.
App,web单页面应用,APIs建议使用JWT认证
App、web APIs等的兴起,基于token的身份验证开始流行,

当我们谈到利用token进行认证,我们一般说的就是利用JSON Web Tokens（JWTs）进行认证,虽然有不同的方式来实现token, 

事实上,JWTs 已成为标准,因此在本文中将互换token与JWTs,

原文地址:Go进阶24:Go-jwt RESTful身份认证教程
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