jwt简介和在go中的简单使用

什么是 JSON Web 令牌？

JSON Web 令牌（JWT）是一种开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑且自包含的方式，用于将信息作为 JSON 对象在各方之间安全地传输。此信息是经过数字签名的，因此可以验证和信任。可以使用密钥（使用 HMAC 算法）或使用 RSA 或 ECDSA 的公钥/私钥对对 JWT 进行签名。

尽管 JWT 可以加密以在各方之间提供机密性，但我们将重点介绍签名令牌。签名令牌可以验证其中包含的声明的完整性，而加密令牌则对其他方隐藏这些声明。当使用公钥/私钥对令牌进行签名时，签名还会证明只有持有私钥的一方是签署私钥的一方。

何时应使用 JSON Web 令牌？

以下是 JSON Web 令牌有用的一些情况：

授权：这是使用 JWT 的最常见场景。用户登录后，每个后续请求都将包含 JWT，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录是当今广泛使用 JWT 的一项功能，因为它的开销小，并且能够轻松地跨不同域使用。
信息交换：JSON Web 令牌是在各方之间安全地传输信息的好方法。由于 JWT 可以签名（例如，使用公钥/私钥对），因此您可以确保发件人是他们所声称的身份。此外，由于签名是使用标头和有效负载计算的，因此您还可以验证内容是否未被篡改。

什么是 JSON Web 令牌结构？

在其紧凑形式中，JSON Web 令牌由三个部分组成，由点（）分隔，它们是：.

页眉
有效载荷
签名

因此，JWT 通常如下所示。

xxxxx.yyyyy.zzzzz

让我们分解不同的部分。

页眉

标头通常由两部分组成：令牌的类型（JWT）和正在使用的签名算法，例如 HMAC SHA256 或 RSA。

例如：

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

然后，此 JSON 经过 Base64Url 编码以形成 JWT 的第一部分。

有效载荷

令牌的第二部分是有效负载，其中包含声明。声明是关于实体（通常是用户）和其他数据的声明。有三种类型的声明：已注册、公共和私有声明。

已注册的声明：这些是一组预定义的声明，不是强制性的，但建议使用，以提供一组有用的、可互操作的声明。其中一些是：iss（颁发者）、exp（过期时间）、sub（主题）、aud（受众）等。

请注意，声明名称只有三个字符长，因为 JWT 是紧凑的。
Public claims：这些声明可以由使用 JWT 的用户随意定义。但为避免冲突，应在 IANA JSON Web 令牌注册表中定义它们，或将其定义为包含抗冲突命名空间的 URI。
私有声明：这些是自定义声明，用于在同意使用它们的各方之间共享信息，既不是注册声明，也不是公开声明。

一个示例有效负载可以是：

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

然后，对有效负载进行 Base64Url 编码，以形成 JSON Web 令牌的第二部分。

请注意，对于签名令牌，此信息虽然可以防止篡改，但任何人都可以读取。除非 JWT 已加密，否则不要将机密信息放在 JWT 的 payload 或 header 元素中。

签名

要创建签名部分，您必须获取编码的标头、编码的有效负载、密钥、标头中指定的算法，并对其进行签名。

例如，如果您想使用 HMAC SHA256 算法，将按以下方式创建签名：

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

签名用于验证消息在整个过程中没有被更改，并且在使用私钥签名的令牌的情况下，它还可以验证 JWT 的发件人是否是它所声称的身份。

把所有的东西放在一起

输出是三个 Base64-URL 字符串，由点分隔，可以在 HTML 和 HTTP 环境中轻松传递，同时与基于 XML 的标准（如 SAML）相比更加紧凑。

下面显示了一个 JWT，该 JWT 对之前的标头和有效负载进行了编码，并使用密钥进行了签名。 Encoded JWT

在go中的简单使用

下载依赖jwt官方库

go get -u github.com/golang-jwt/jwt/v5

创建

创建一个携带用户基本信息的token

// JwtPayLoad jwt中payload数据
type JwtPayLoad struct {
  UserID   uint   `json:"user_id"`
  Username string `json:"username"` // 用户名
  Role     int    `json:"role"`     // 权限  
}

type CustomClaims struct {
  JwtPayLoad
  jwt.RegisteredClaims
}

// GenToken 创建 Token
func GenToken(user JwtPayLoad, accessSecret string, expires int64) (string, error) {
  claim := CustomClaims{
    JwtPayLoad: user,
    RegisteredClaims: jwt.RegisteredClaims{
      ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(time.Now().Add(time.Hour * time.Duration(expires))),
    },
  }

  token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claim)
  return token.SignedString([]byte(accessSecret))//自定义秘钥,[]byte类型
}

RegisteredClaims

RegisteredClaims是一个结构体,可以根据需求选择填写生成的token内容

type RegisteredClaims struct {
    // Issuer (iss) - 签发者
	// the `iss` (Issuer) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.1
	Issuer string `json:"iss,omitempty"`

    // Subject (sub) - 主题/主体
	// the `sub` (Subject) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.2
	Subject string `json:"sub,omitempty"`

    // Audience (aud) - 接收方
	// the `aud` (Audience) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.3
	Audience ClaimStrings `json:"aud,omitempty"`

    // ExpiresAt (exp) - 过期时间，设置为当前时间之后24小时
	// the `exp` (Expiration Time) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.4
	ExpiresAt *NumericDate `json:"exp,omitempty"`

    // NotBefore (nbf) - 生效时间，设置为当前时间
	// the `nbf` (Not Before) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.5
	NotBefore *NumericDate `json:"nbf,omitempty"`

    // IssuedAt (iat) - 签发时间
	// the `iat` (Issued At) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.6
	IssuedAt *NumericDate `json:"iat,omitempty"`

    // ID (jti) - JWT ID，唯一标识符
	// the `jti` (JWT ID) claim. See https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7519#section-4.1.7
	ID string `json:"jti,omitempty"`
}

验证

// ParseToken 解析 token
func ParseToken(tokenStr string, accessSecret string, expires int64) (*CustomClaims, error) {

  token, err := jwt.ParseWithClaims(tokenStr, &CustomClaims{}, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
    return []byte(accessSecret), nil
  })
  if err != nil {
    return nil, err
  }
  if claims, ok := token.Claims.(*CustomClaims); ok && token.Valid {
    return claims, nil
  }
  return nil, errors.New("invalid token")
}