JAVA中的Token 基于Token的身份验证实例

JAVA中的Token 基于Token的身份验证实例

最近在做项目开始，涉及到服务器与安卓之间的接口开发，在此开发过程中发现了安卓与一般浏览器不同，安卓在每次发送请求的时候并不会带上上一次请求的SessionId，导致服务器每次接收安卓发送的请求访问时都新建一个Session进行处理，无法通过传统的绑定Session来进行保持登录状态和通讯状态。

基于传统方法无法判断安卓的每次请求访问状态，故查询资料了解到Token，特殊的身份证验证。以下是网上搜寻资料所得，作为学习总结资料。

令牌是一种能够控制站点占有媒体的特殊帧，以区别数据帧及其他控制帧。token其实说的更通俗点可以叫暗号，在一些数据传输之前，要先进行暗号的核对，不同的暗号被授权不同的数据操作，下文我们就来详细的介绍一下关于基于 Token 的身份验证的教程

最近了解下基于 Token 的身份验证，跟大伙分享下。很多大型网站也都在用，比如 Facebook，Twitter，Google+，github 等等，比起传统的身份验证方法，Token 扩展性更强，也更安全点，非常适合用在 Web 应用或者移动应用上。Token 的中文有人翻译成 “令牌”，我觉得挺好，意思就是，你拿着这个令牌，才能过一些关卡。

传统身份验证的方法

HTTP 是一种没有状态的协议，也就是它并不知道是谁是访问应用。这里我们把用户看成是客户端，客户端使用用户名还有密码通过了身份验证，不过下回这个客户端再发送请求时候，还得再验证一下。

解决的方法就是，当用户请求登录的时候，如果没有问题，我们在服务端生成一条记录，这个记录里可以说明一下登录的用户是谁，然后把这条记录的 ID 号发送给客户端，客户端收到以后把这个 ID 号存储在 Cookie 里，下次这个用户再向服务端发送请求的时候，可以带着这个 Cookie ，这样服务端会验证一个这个 Cookie 里的信息，看看能不能在服务端这里找到对应的记录，如果可以，说明用户已经通过了身份验证，就把用户请求的数据返回给客户端。Cookie里面存的是sessionID是session记录的id.

上面说的就是 Session，我们需要在服务端存储为登录的用户生成的 Session ，这些 Session 可能会存储在内存，磁盘，或者数据库里。我们可能需要在服务端定期的去清理过期的 Session 。

基于 Token 的身份验证方法

使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：

客户端使用用户名跟密码请求登录

服务端收到请求，去验证用户名与密码

验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端

客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里

客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token

服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据

JWT

实施 Token 验证的方法挺多的，还有一些标准方法，比如 JWT，读作：jot ，表示：jsON Web Tokens 。JWT 标准的 Token 有三个部分：

header

payload

signature

中间用点分隔开，并且都会使用 Base64 编码，所以真正的 Token 看起来像这样：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

Header

header 部分主要是两部分内容，一个是 Token 的类型，另一个是使用的算法，比如下面类型就是 JWT，使用的算法是 HS256。

{

"typ": "JWT",

"alg": "HS256"

}

上面的内容要用 Base64 的形式编码一下，所以就变成这样：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

Payload

Payload 里面是 Token 的具体内容，这些内容里面有一些是标准字段，你也可以添加其它需要的内容。

下面是标准字段：

iss：Issuer，发行者 sub：Subject，主题 aud：Audience，观众 exp：Expiration time，过期时间 nbf：Not before iat：Issued at，发行时间 jti：JWT ID

比如下面这个 Payload ，用到了 iss 发行人，还有 exp 过期时间。另外还有两个自定义的字段，一个是 name ，还有一个是 admin 。

{

"iss": "ninghao.net",

"exp": "1438955445",

"name": "wanghao",

"admin": true

}

使用 Base64 编码以后就变成了这个样子：

eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ

Signature

JWT 的最后一部分是 Signature ，这部分内容有三个部分，先是用 Base64 编码的 header.payload ，再用加密算法加密一下，加密的时候要放进去一个 Secret ，这个相当于是一个密码，这个密码秘密地存储在服务端。

header

payload

secret

var encodedString = base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload);

HMACSHA256(encodedString, 'secret');

处理完成以后看起来像这样：

SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

最后这个在服务端生成并且要发送给客户端的 Token 看起来像这样：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

客户端收到这个 Token 以后把它存储下来，下回向服务端发送请求的时候就带着这个 Token 。服务端收到这个 Token ，然后进行验证，通过以后就会返回给客户端想要的资源。

补充知识：java后端生成Token（令牌）,用于校验客户端

1.概述：

在web项目中，服务端和前端经常需要交互数据，有的时候由于网络相应慢，客户端在提交某些敏感数据（比如按照正常的业务逻辑，此份数据只能保存一份）时，如果前端多次点击提交按钮会导致提交多份数据，这种情况我们是要防止发生的。

2.解决方法：

①前端处理：在提交之后通过js立即将按钮隐藏或者置为不可用。

②后端处理：对于每次提交到后台的数据必须校验，也就是通过前端携带的令牌（一串唯一字符串）与后端校验来判断当前数据是否有效。

3.总结：

第一种方法相对来说比较简单，但是安全系数不高，第二种方法从根本上解决了问题，所以我推荐第二种方法

**

* 生成Token的工具类：

*/

package red.hearing.eval.modules.token;

import java.security.MessageDigest;

import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import java.util.Random;

import sun.misc.BASE64Encoder;

/**

* 生成Token的工具类

* @author zhous

* @since 2018-2-23 13:59:27

*

*/

public class TokenProccessor {

private TokenProccessor(){};

private static final TokenProccessor instance = new TokenProccessor();

public static TokenProccessor getInstance() {

return instance;

}

/**

* 生成Token

* @return

*/

public String makeToken() {

String token = (System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(999999999)) + "";

try {

MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("md5");

byte md5[] = md.digest(token.getBytes());

BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();

return encoder.encode(md5);

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

return null;

}

}

/**

*

*/

package red.hearing.eval.modules.token;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

/**

* Token的工具类

* @author zhous

* @since 2018-2-23 14:01:41

*

*/

public class TokenTools {

/**

* 生成token放入session

* @param request

* @param tokenServerkey

*/

public static void createToken(HttpServletRequest request,String tokenServerkey){

String token = TokenProccessor.getInstance().makeToken();

request.getSession().setAttribute(tokenServerkey, token);

}

/**

* 移除token

* @param request

* @param tokenServerkey

*/

public static void removeToken(HttpServletRequest request,String tokenServerkey){

request.getSession().removeAttribute(tokenServerkey);

}

/**

* 判断请求参数中的token是否和session中一致

* @param request

* @param tokenClientkey

* @param tokenServerkey

* @return

*/

public static boolean judgeTokenIsEqual(HttZKcNYSSBpServletRequest request,String tokenClientkey,String tokenServerkey){

String token_client = request.getParameter(tokenClientkey);

if(StringUtils.isEmpty(token_client)){

return false;

}

String token_server = (String) request.getSession().getAttribute(tokenServerkey);

if(StringUtils.isEmpty(token_server)){

return false;

}

if(!token_server.equals(token_client)){

return false;

}

return true;

}

}

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