OAuth2前置知识-jwt的生成

（小提示：其实也不是什么OAuth2的前置知识，只是后面会用到相关知识。主要是不知道起什么标题，哈哈哈哈

）

这次模拟一下jwt的生成

这是上篇文章中的一张图，这张图是基于JWT的认证

我们知道，在生成token中，包括三个部分，其中签名=算法（base64Url(header)+base64Url(payload),'secret-key'）。header中会显示签名算法，payload也会显示的返回，那么如何避免前端传递过来的token被伪造，重担就交给secret-key 了，也可以说成盐，这个secret-key在后端生成，那么如何保证这个盐的安全性，这时可以采用非对称加密的方式对盐进行加密，后面提到的秘钥就是已经加密的盐。

在第4步中，服务器是如何进行校验浏览器发送的token的呢？

服务器会通过签名算法以及key（秘钥）解析计算token ，如果解析不成功，说明token有可能被篡改过，认证失败

Jwts.parserBuilder().setSigningKey(key).build().parseClaimsJws(jwtToken);

所以这个秘钥key的生成和存储显得非常重要，这个key涉及到了我们header payload信息的加密和解析。

对于token的生成，可以通过对称加密或者非对称加密来加密。

对称加密：对称加密就是信息的发送方和接收方使用的是同一份秘钥，加密和解密过程使用的是同一份秘钥
非对称机密：非对称加密使用的是一对秘钥，就是加密和解密过程使用的不是同一把秘钥，而是一对秘钥：公钥和私钥，例如：可以通过公钥对我们的数据信息进行加密，私钥对我们的数据信息进行解密

公钥机密，私钥解密
私钥加密，公钥解密

下面就看看如何生成一对秘钥

非对称加密生成一对秘钥

引入相关的依赖

<properties>
   <jjwt.version>0.11.2</jjwt.version>
</properties>
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt-api</artifactId>
    <version>${jjwt.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt-impl</artifactId>
    <version>${jjwt.version}</version>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt-jackson</artifactId>
    <version>${jjwt.version}</version>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

生成秘钥的工具类，当然可以通过keytool去生成，主要是通过KeyPairGenerator去生成一对秘钥

public class SecretKeyUtil {


    /**
     * 生成秘钥，写到指定的文件中
     * （也可以根据keytool工具  去生成）
     *  RSA  表示一种算法
     *
     * @param publicKeyFilePath  公钥路径
     * @param privateKeyFilePath 私钥路径
     * @param secret             生成秘钥的密文
     */
    public static void generateKey(String publicKeyFilePath, String privateKeyFilePath, String secret) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {
        //keyPairGenerator RSA 表示一种非对称加密的算法
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        keyPairGenerator.initialize(2048,new SecureRandom(secret.getBytes()));
        //keyPair
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();
        //获得公钥
        byte[] publicKey = keyPair.getPublic().getEncoded();
        //获得私钥
        byte[] privateKey = keyPair.getPrivate().getEncoded();
        //生成的key  放到一个指定的文件中
        writeToFile(publicKeyFilePath, Base64.getEncoder().encode(publicKey));
        writeToFile(privateKeyFilePath,Base64.getEncoder().encode(privateKey));

    }


    // 根据文件 获得公钥
    public static PublicKey getPublicKey(String filename) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
        byte[] bytes = Files.readAllBytes(new File(filename).toPath());
        //解析
        bytes = Base64.getDecoder().decode(bytes);
        X509EncodedKeySpec spec = new X509EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePublic(spec);
    }

    //根据文件 获得私钥
    public static PrivateKey getPrivateKey(String filename) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
        byte[] bytes = Files.readAllBytes(new File(filename).toPath());
        //解析
        bytes = Base64.getDecoder().decode(bytes);
        PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePrivate(spec);
    }



    private static void writeToFile(String filePath, byte[] key) throws IOException {
        File dest =  new File(filePath);
        File dir = dest.getParentFile();
        if(!dir.exists()){
            dir.mkdir();
        }
        if(!dest.exists()){
            dest.createNewFile();
        }
        Files.write(dest.toPath(), key);
    }


    //测试一下 生成公钥 私钥 到文件中
    public static void main(String[] args) throws IOException, NoSuchAlgorithmException {
//        File file = new File("src/main/resources/test/test.txt");
//        System.out.println(file.getAbsoluteFile());

        String publicKeyPath = "key/public_key.txt";
        String privateKeyPath = "key/private_key.txt";
        String secret = "hxx-secret";
        generateKey(publicKeyPath,privateKeyPath,secret);
    }

}

jwt的生成

创建一个实际的数据信息类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class TokenInfo {
    private String username;

    //  实现spring security 的 GrantedAuthority
    private List<ClaimAuthorities> authoritiesList;

    @Data
    public static class ClaimAuthorities implements GrantedAuthority {

        private String authority;

        @Override
        public String getAuthority() {
            return this.authority;
        }
    }

}

下面是生成Jwt的工具类

/**
 * JWT 生成器
 *
 * @author hxx
 */
public class JwtUtil {


    /**
     * 通过公钥publicKey 生成token
     *
     * @param claimInfo
     * @param key       秘钥
     * @return
     */
    <1>
    public static String generateToken(TokenInfo claimInfo, Key key) {
        long expire = 24 * 60 * 60 * 1000;
        long now = System.currentTimeMillis();
        String token = Jwts.builder().claim("user", claimInfo)  // claim  数据信息
                .setId(UUID.randomUUID().toString()) //jti
                .setExpiration(new Date(now + expire))  //失效日期
                .setIssuedAt(new Date(now))  //签发日期
                .signWith(key, SignatureAlgorithm.RS256)  //通过RS256签名算法
                .compact();
        return token;
    }


    /**
     * 通过私钥进行解密token
     *
     * @param token
     * @param key
     * @return
     */
    public static Jws<Claims> parseToken(String token, Key key) {
        return Jwts.parserBuilder().setSigningKey(key).build().parseClaimsJws(token);
    }

    <2>
    public static TokenInfo getFromClaimToken(String token, Key key) {
        Jws<Claims> claimsJws = parseToken(token, key);
        Claims body = claimsJws.getBody();
        TokenInfo info = new TokenInfo();
        ObjectMapper mapper =  new ObjectMapper();
        info = mapper.convertValue(body.get("user"),TokenInfo.class);
//        claimsJws.get
        return info;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, IOException, InvalidKeySpecException {
        TokenInfo info = new TokenInfo();
        //权限
        List authorities = new ArrayList<>();
        TokenInfo.ClaimAuthorities claimAuthorities = new TokenInfo.ClaimAuthorities();
        claimAuthorities.setAuthority("ROLE_ADMIN");
        authorities.add(claimAuthorities);
        info.setAuthoritiesList(authorities);
        info.setUsername("hxx-wm");
        PrivateKey privateKey = SecretKeyUtil.getPrivateKey("key/private_key.txt");

        String token = generateToken(info, privateKey);
        System.out.println(token);

        //通过公钥解密

        PublicKey publicKey = SecretKeyUtil.getPublicKey("key/public_key.txt");
        TokenInfo fromClaimToken = getFromClaimToken(token, publicKey);

        System.out.println(fromClaimToken);


    }


}

主要是通过Jwts来组装token。详情看generateToken方法

<1>通过私钥加密组装生成一个token

eyJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJ1c2VyIjp7InVzZXJuYW1lIjoiaHh4LXdtIiwiYXV0aG9yaXRpZXNMaXN0IjpbeyJhdXRob3JpdHkiOiJST0xFX0FETUlOIn1dfSwianRpIjoiYzhmMzYyZTctMjZlOS00MjZjLTgzNzgtMmUxYjQxYzVlMDE3IiwiZXhwIjoxNjQwNzQyMjU2LCJpYXQiOjE2NDA2NTU4NTZ9.HeCDeuvfPn8_mPcy_PjgaRixn7VPwozRkqQZzYSCDgUthEBgJ4JTsoTqzLXnRX3uijUoQFIemMhOeA5ZacgIcBi0ruiPXfee_mW-1oYP9bIPnH7fIEl38k6PJi_X5jOgeqz0Ok8ONd2YBm5F2fhaXM3QMi8m9wkceKYa3KftjiI0d6Ce35ceFcy37uC9ChkbHeXWXPa0L5yrFo8CEqGzC52sfI4AtjpQ3RQf_M60MvzFgYvdDmYZFIwaPyMS0iDu9vOsATu2sEYi7Kd01401djf0EBZFSdCM3rIQx7cGOP40sWNdj241AkhaE7Y0uaK0fhuB5CCawDuNyY2KMOhG1A

在官网输入上面的token，通过解析出来后：

<2>通过公钥解密生成的token

解密出来得到的TokenInfo：TokenInfo(username=hxx-wm, authoritiesList=[TokenInfo.ClaimAuthorities(authority=ROLE_ADMIN)])

下面是代码

可以看看解析之后，生成的jws是一个什么样子的，其实解析出来就是我们的三大部分:头部、payload、sig

posted @ 2021-12-28 10:28 hu_volsnow 阅读(432) 评论(0) 收藏举报

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