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SpringCloud鉴权

發布時間：2024/3/24 javascript 53 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 SpringCloud鉴权小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1.JWT

1.0 為什么要學習JWT？

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1.1.簡介

JWT，全稱是Json Web Token，是JSON風格輕量級的授權和身份認證規范，可實現無狀態、分布式的Web應用授權；它是分布式服務權限控制的標準解決方案！

它跟RBAC的區別：兩者不沖突，在項目中后臺權限服務的數據庫設計使用RBAC，而前端項目訪問后臺微服務的權限校驗使用jwt

官網：https://jwt.io

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-4nrVKH2U-1637241962609)(assets/wps1C05.tmp.jpg)] .

GitHub上jwt的java客戶端：https://github.com/jwtk/jjwt

什么是token：https://www.cnblogs.com/xuxinstyle/p/9675541.html

1.2.數據格式

普通的token：32位UUID

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JWT的token：至少64位

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-5I4mPD9u-1637241962615)(assets/wps1C06.tmp.jpg)]

JWT的token包含三部分數據：

Header：頭部，通常頭部有兩部分信息：
- 聲明類型type，這里是JWT（type=jwt）
- 加密算法，自定義(rs256/base64/hs256)
  
  我們會對頭部進行base64加密（可解密），得到第一部分數據
Payload：載荷，就是有效數據，一般包含下面信息：
- 用戶身份信息-userid,username（注意，這里因為采用base64加密，可解密，因此不要存放敏感信息）
- 注冊聲明：如token的簽發時間，過期時間，簽發人等
  
  這部分也會采用base64加密，得到第二部分數據
Signature：base64加密，簽名，是整個數據的認證信息。一般根據前兩步的數據，再加上服務的的密鑰（secret，鹽）（不要泄漏，最好周期性更換），通過加密算法生成。用于驗證整個數據完整和可靠性

結論：

1 jwt的一個有規則的token

2 它有三部分組成：Header.payload.signature,每部分都是通過base64加密而成的

3 jwt每個部分都是可以解密的

1.3. JWT詳解

1.3.1 base64編碼原理（了解）

Base64編碼之所以稱為Base64，是因為其使用64個字符來對任意數據進行編碼，同理有Base32、Base16編碼。標準Base64編碼使用的64個字符如下：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-ILX14xvF-1637241962617)(assets/1544369461495.png)]

這64個字符是各種字符編碼（比如ASCII碼）所使用字符的子集，并可打印。唯一有點特殊的是最后兩個字符。

Base64本質上是一種將二進制數據轉成文本數據的方案。對于非二進制數據，是先將其轉換成二進制形式，然后每連續6比特（2的6次方=64）計算其十進制值，根據該值在上面的索引表中找到對應的字符，最終得到一個文本字符串。假設我們對Hello！進行Base64編碼，按照ASCII表，其轉換過程如下圖所示：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-coA2WN5p-1637241962619)(assets/1544369491174.png)]

可知Hello！的Base64編碼結果為SGVsbG8h，原始字符串長度為6個字符串，編碼后長度為8個字符，每3個原始字符經編碼成4個字符。

但要注意，Base64編碼是每3個原始字符編碼成4個字符，如果原始字符串長度不能被3整除，怎么辦？使用0來補充原始字符串。

以Hello！！為例，其轉換過程為：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-lF4IQGk1-1637241962620)(assets/1544369556884.png)]

Hello!! Base64編碼的結果為 SGVsbG8hIQAA 。最后2個零值只是為了Base64編碼而補充的，在原始字符中并沒有對應的字符，那么Base64編碼結果中的最后兩個字符 AA 實際不帶有效信息，所以需要特殊處理，以免解碼錯誤。

標準Base64編碼通常用 = 字符來替換最后的 A，即編碼結果為 SGVsbG8hIQ==。因為 = 字符并不在Base64編碼索引表中，其意義在于結束符號，在Base64解碼時遇到 = 時即可知道一個Base64編碼字符串結束。

如果Base64編碼字符串不會相互拼接再傳輸，那么最后的 = 也可以省略，解碼時如果發現Base64編碼字符串長度不能被4整除，則先補充 = 字符，再解碼即可。

解碼是對編碼的逆向操作，但注意一點：對于最后的兩個 = 字符，轉換成兩個A 字符，再轉成對應的兩個6比特二進制0值，接著轉成原始字符之前，需要將最后的兩個6比特二進制0值丟棄，因為它們實際上不攜帶有效信息。

總結：

1、base64的編碼/加密原理

答：原理：將鍵盤輸入的字符用base64編碼表示

過程：將鍵盤輸入字符的ascii碼值，轉成的對應8位二進制，將該二進制6個一組拆分，并計算拆分之后的十進制值，找出十進制值在base64編碼表中對應的字母，即完成base64加密

1.3.2 jwt測試-JwtUtil的使用

導入jar包

<properties><jjwt.version>0.7.0</jjwt.version><joda-time.version>2.9.6</joda-time.version></properties><dependencies><dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>${jjwt.version}</version></dependency><dependency><groupId>joda-time</groupId><artifactId>joda-time</artifactId><version>${joda-time.version}</version></dependency></dependencies>

導入JwtUtil

package com.czxy.util;import io.jsonwebtoken.Claims; import io.jsonwebtoken.JwtBuilder; import io.jsonwebtoken.Jwts; import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm; import org.joda.time.DateTime; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; import java.security.Key;/*** @ClassName: JwtHelper* @Description: token工具類* @author: yuanxinqi* @date: 2021/8/17 9:59* @version: V 2.0.0* @since: (jdk_1.8)*/ public class JWTUtil {/*** 獲取token中的參數** @param token* @return*/public static Claims parseToken(String token,String key) {if ("".equals(token)) {return null;}try {return Jwts.parser().setSigningKey(DatatypeConverter.parseBase64Binary(key)).parseClaimsJws(token).getBody();} catch (Exception ex) {return null;}}/*** 生成token** @param userId* @return*/public static String createToken(Integer userId,String username,String key, int expireMinutes) {SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;//生成簽名密鑰byte[] apiKeySecretBytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(key);Key signingKey = new SecretKeySpec(apiKeySecretBytes, signatureAlgorithm.getJcaName());//添加構成JWT的參數JwtBuilder builder = Jwts.builder() // .setHeaderParam("type", "JWT") // .setSubject(userId.toString()).claim("userId", userId) // 設置載荷信息.claim("username",username).claim("age",23).setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate())// 設置超時時間.signWith(signatureAlgorithm, signingKey);//生成JWTreturn builder.compact();}public static void main(String[] args) {String token = JWTUtil.createToken(1, "zhangsan","admin", 30);System.out.println(token);Claims claims = JWTUtil.parseToken(token, "admin");System.out.println();}}

編碼測試

結論：

jwt是采用base64加密/編碼的

jwt的每個部分都是可以單獨解碼的

在jwt中不應存放重要明感信息，因為可以解密，不安全

createToken源碼跟蹤–最重要的方法

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1.4.JWT交互流程

流程圖：

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步驟翻譯：

? 1、用戶登錄

? 2、服務的認證，通過后根據secret生成token

? 3、將生成的token返回給用戶

? 4、用戶每次請求攜帶token

? 5、服務端利解讀jwt簽名，判斷簽名有效后，從Payload中獲取用戶信息

? 6、處理請求，返回響應結果

因為JWT簽發的token中已經包含了用戶的身份信息，并且每次請求都會攜帶，這樣服務的就無需保存用戶信息，甚至無需去數據庫查詢，就能知道用戶身份，完全符合了Rest的無狀態規范。

1.5.結合Zuul的鑒權流程

我們逐步演進系統架構設計。需要注意的是：secret是簽名的關鍵，因此一定要保密，我們放到鑒權中心保存，其它任何服務中都不能獲取secret。

在微服務架構中，我們可以把服務的鑒權操作放到網關中，將未通過鑒權的請求直接攔截，如圖：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-POdEwHDd-1637241962626)(assets/1544137895855.png)]

流程圖解：

第一個流程：用戶點擊登錄—>請求授權中心頒發jwt憑證

第二個流程：用戶的每次請求都攜帶jwt憑證—>zuul判斷jwt是否正確

? 1、用戶請求登錄

? 2、Zuul將請求轉發到授權中心，請求授權

? 3、授權中心校驗完成，頒發JWT憑證

? 4、客戶端請求其它功能，攜帶JWT

? 5、Zuul將jwt交給授權中心校驗，通過后放行

? 6、用戶請求到達微服務

? 7、微服務將jwt交給鑒權中心，鑒權同時解析用戶信息

? 8、鑒權中心返回用戶數據給微服務

? 9、微服務處理請求，返回響應

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-CkdkyMJM-1637241962627)(day03-鑒權.assets/1635924909040.png)]

jwt-parent：統一jar包版本控制

jwt-pojo：實體類存放位置

jwt-common：工具類、常量類等存放的位置

jwt-auth：認證中心

goods-search：商品搜索服務，對外暴露商品搜索相關接口

user-service：用戶服務，對外暴露用戶操作相關接口，如新增用戶等

結論：

項目的整體架構方式

搭建認證中心

授權中心

通過zuul進行權限過濾

3. 搭建父工程jwt-parent

3.1 創建項目

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3.2 pom

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.9.RELEASE</version><relativePath/> </parent><groupId>com.czxy</groupId><artifactId>jwt-parent</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><packaging>pom</packaging><name>jwt-parent</name><description>Demo project for Spring Boot</description> <properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding><java.version>1.8</java.version><spring-cloud.version>Hoxton.SR10</spring-cloud.version><mybatis.starter.version>2.1.1</mybatis.starter.version><mapper.starter.version>1.2.3</mapper.starter.version><druid.starter.version>1.1.9</druid.starter.version><mysql.version>5.1.32</mysql.version><pageHelper.starter.version>1.2.3</pageHelper.starter.version><jjwt.version>0.7.0</jjwt.version><joda-time.version>2.9.6</joda-time.version><lombok.version>1.18.18</lombok.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.2.6.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>${mybatis.starter.version}</version></dependency><dependency><groupId>tk.mybatis</groupId><artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId><version>${mapper.starter.version}</version></dependency><dependency><groupId>com.github.pagehelper</groupId><artifactId>pagehelper-spring-boot-starter</artifactId><version>${pageHelper.starter.version}</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId><version>${druid.starter.version}</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>${mysql.version}</version></dependency><dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>${jjwt.version}</version></dependency><dependency><groupId>joda-time</groupId><artifactId>joda-time</artifactId><version>${joda-time.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>${lombok.version}</version></dependency></dependencies></dependencyManagement><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

4. 啟動Nacos注冊中心

略。

5.準備工作

5.1 創建jwt-common模塊

5.1.1 創建項目

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-1hRwBNlu-1637241962631)(assets/1544149214578.png)]

5.1.2 pom

5.1.3 加入工具類

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-qE0i6MGG-1637241962632)(assets/1544149312057.png)]

5.2 創建jwt-pojo模塊

5.2.1 創建項目

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-C8xXJqeB-1637241962633)(assets/1544149421296.png)]

5.2.2 POM

5.2.3 創建實體類

Goods商品實體類

@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class Goods {private Integer skuid;private String goodsName;private Double price;}

User實體類

@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class User {private Integer id;private String username;private String password;}

6. 搭建goods-search

6.1 功能分析

1、用戶未登陸狀態，可以搜索商品信息

2、goods-search為商品搜索服務，接收用戶頁面搜索請求

實現步驟：

1、pojo

2、controller

4、service

5、dao

6.2 創建項目

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-WJKtfbH8-1637241962634)(assets/1544146774939.png)]

6.3 pom

6.4 bootstrap.yml配置

spring:application:name: goods-serviceprofiles:active: devcloud:nacos:server-addr: localhost:8848config:file-extension: yaml server:port: 7000

6.5 功能實現

模擬商品搜索功能

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-yArJ62w5-1637241962635)(day03-鑒權.assets/1635924665753.png)]

6.6 啟動類

@SpringBootApplication public class GoodsSearch01Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(GoodsSearch01Application.class, args);}}

6.7 功能測試

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-jIhjuFav-1637241962636)(day03-鑒權.assets/1635924997419.png)]

7 搭建user-service服務

7.1 功能分析

1、提供用戶操作相關的接口

7.2 搭建項目

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-3lpWjuq9-1637241962637)(assets/1544150836990.png)]

7.3 pom

7.4 bootstrap.yml

spring:application:name: userserviceprofiles:active: devcloud:nacos:server-addr: localhost:8848config:file-extension: yaml server:port: 8000

7.5 功能實現

提供用戶新增接口

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-SKlcokqQ-1637241962638)(day03-鑒權.assets/1635927207836.png)]

7.6 啟動類

@SpringBootApplication public class UserService01Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserService01Application.class, args);}}

7.7 功能測試

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-CmQsnSnm-1637241962639)(assets/1544151169467.png)]

8. 授權中心jwt-auth

授權中心的主要職責：

用戶鑒權：
- 接收用戶的登錄請求，通過用戶中心的接口進行校驗，通過后生成JWT
- 使用私鑰生成JWT并返回
服務鑒權：微服務間的調用不經過Zuul，會有風險,需要鑒權中心進行認證
- 原理與用戶鑒權類似，但邏輯稍微復雜一些（此處我們不做實現）

因為生成jwt，解析jwt這樣的行為以后在其它微服務中也會用到，因此我們會抽取成工具。我們把鑒權中心進行聚合，一個工具module，一個提供服務的module

8.1 創建授權中心

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-1fNK5guS-1637241962640)(assets/1544150023374.png)]

8.2 pom

8.3 bootstrap.yml

spring:application:name: authserviceprofiles:active: devcloud:nacos:server-addr: localhost:8848config:file-extension: yaml server:port: 9000

8.4 功能實現

提供登錄接口

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-FOihNCnN-1637241962641)(day03-鑒權.assets/1635928385191.png)]

8.5 啟動類

@SpringBootApplication public class JwtAuth01Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(JwtAuth01Application.class, args);}}

8.6 功能測試

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-eymWbhLM-1637241962642)(day03-鑒權.assets/1635928435655.png)]

9. Zuul網關jwt-gateway

9.1 功能分析

1、對所有請求進行過濾
2、如果用戶發起的是登錄操作或者是商品搜索操作，放行
3、如果用戶發起的是對user-service服務的操作，獲取并解析token，如果token存在且有效，放行；否則響應錯誤頁面

9.2 搭建jwt-zuul項目

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-v6UvdvaL-1637241962643)(day03-鑒權.assets/1635928105985.png)]

9.3 pom

9.4 yml

server:port: 10010 # 網關端口 spring:application:name: gateway # 服務名稱cloud:nacos:server-addr: localhost:8848 # nacos地址gateway:routes: # 網關路由配置- id: goods-service # 路由id，自定義，只要唯一即可# uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目標地址 http就是固定地址uri: lb://goodsservice # 路由的目標地址 lb就是負載均衡，后面跟服務名稱predicates: # 路由斷言，也就是判斷請求是否符合路由規則的條件- Path=/search/** # 這個是按照路徑匹配，只要以/user/開頭就符合要求- id: user-serviceuri: lb://userservicepredicates:- Path=/user/**- id: auth-serviceuri: lb://authservicepredicates:- Path=/auth/**

9.5 功能實現

編寫鑒權過濾器

@Component @Order(-1) public class JWTFilter implements GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {String url = exchange.getRequest().getURI().getPath();System.out.println(url);// 1 判斷URLif(url.toString().contains("login")){System.out.println("無需登錄，直接放行");return chain.filter(exchange);}// 2.獲取請求參數 // MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams(); // // 3.獲取authorization參數 // String token = params.getFirst("authorization");List<String> tokens = exchange.getRequest().getHeaders().get("authorization");// 4判斷是否為空if(tokens!=null&&(tokens.size()==1)){// 5 解析tokenClaims claims = JWTUtil.parseToken(tokens.get(0), "user");//6 判斷解析是否成if(claims!=null){//7 成功了，放行return chain.filter(exchange);}}// 8.攔截// 8.1.禁止訪問，設置狀態碼exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);// 8.2.結束處理return exchange.getResponse().setComplete();} }

9.6 功能測試

商品搜索（未登錄）

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-2Xwc0PwY-1637241962644)(day03-鑒權.assets/1635935024529.png)]
用戶新增（未登錄）

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-MtaCk0i8-1637241962645)(assets/1544152669056.png)]

用戶登錄

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-zERusi4u-1637241962646)(day03-鑒權.assets/1635935038652.png)]

攜帶token，進行用戶新增

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-zB91dygV-1637241962648)(day03-鑒權.assets/1635935065491.png)]

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SpringCloud鉴权的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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