drf的JWT认证

目录

• JWT认证（5星）
  • token发展史
  • 构成和工作原理
    • JWT的构成
      • header(头部)
      • payload(荷载)
      • signature(签证)
    • 补充base64编码解码
  • 本质原理
    • jwt认证算法：签发与校验
      • 签发：根据登录请求提交来的 账号 + 密码 + 设备信息 签发 token
      • 校验：根据客户端带token的请求 反解出 user 对象
  • drf项目的jwt认证开发流程（重点）
  • drf-jwt安装和简单使用(2星)
    • 安装
    • 简单使用
      • 签发
      • 认证
  • JWT使用auth表签发token，自定制返回格式（3星）
    • 配置setting.py
    • 自定制的py文件内
  • djangorestframework-jwt模块源码分析（2星）
    • 签发token
    • 认证

JWT认证（5星）

token发展史

在用户注册或登录后，我们想记录用户的登录状态，或者为用户创建身份认证的凭证。我们不再使用Session认证机制，而使用Json Web Token（本质就是token）认证机制。

构成和工作原理

JWT的构成

JWT就是一段字符串，由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

第一部分我们称它为头部（header),第二部分我们称其为荷载（payload, 类似于飞机上承载的物品)，第三部分是签证（signature).

header(头部)

jwt的头部承载两部分信息：

• 声明类型，这里是jwt
• 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256

完整的头部就像下面这样的JSON：

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

然后将头部进行base64加密（该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

payload(荷载)

荷载就是存放类似用户信息，过期时间，签发时间...

{    "userid": "1",    "name": "John Doe",    "exp": 1214356}

然后将其进行base64加密，得到JWT的第二部分。

eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9

signature(签证)

JWT的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

• header (base64解密后加密算法加密后的)
• payload (base64解密后加密算法加密后的)
• secret(密钥=加盐)

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。

TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

关于签发和核验JWT，我们可以使用Django REST framework JWT扩展来完成。

文档网站：http://getblimp.github.io/django-rest-framework-jwt/

补充base64编码解码

import base64import jsonpayload = {    "userid": "1",    "name": "John Doe",    "exp": 1214356}json_payload = json.dumps(payload)# 编码res = base64.b64encode(json_payload.encode('utf8'))print(res)# 解码res2 = json.loads(base64.b64decode(res))print(res2)# b'eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9'# {'userid': '1', 'name': 'John Doe', 'exp': 1214356}

本质原理

jwt认证算法：签发与校验

1）jwt分三段式：头.体.签名 （head.payload.sgin）2）头和体是可逆加密，让服务器可以反解出user对象；签名是不可逆加密，保证整个token的安全性的(base64反解出的是hash加密后的密文)3）头体签名三部分，都是采用json格式的字符串，进行加密，可逆加密一般采用base64算法，不可逆加密一般采用hash(md5)算法4）头中的内容是基本信息：公司信息、项目组信息、token采用的加密方式信息{	"company": "公司信息",	...}5）体中的内容是关键信息：用户主键、用户名、签发时客户端信息(设备号、地址)、过期时间{	"user_id": 1,	...}6）签名中的内容是安全信息：头的加密结果 + 体的加密结果 + 服务器不对外公开的安全码(对整个字典进行md5加密){	"head": "头的加密字符串",	"payload": "体的加密字符串",	"secret": "安全码"}

签发：根据登录请求提交来的 账号 + 密码 + 设备信息 签发 token

1）用基本信息存储json字典，采用base64算法加密得到 头字符串2）用关键信息存储json字典，采用base64算法加密得到 体字符串3）用头、体加密字符串再加安全码信息存储json字典，采用hash md5算法加密得到 签名字符串账号密码就能根据User表得到user对象，形成的三段字符串用 . 拼接成token返回给前台

校验：根据客户端带token的请求 反解出 user 对象

1）将token按 . 拆分为三段字符串，第一段 头加密字符串 一般不需要做任何处理2）第二段 体加密字符串，要反解出用户主键，通过主键从User表中就能得到登录用户，过期时间和设备信息都是安全信息，确保token没过期，且时同一设备来的3）再用 第一段 + 第二段 + 服务器安全码 不可逆md5加密，与第三段 签名字符串 进行碰撞校验，通过后才能代表第二段校验得到的user对象就是合法的登录用户

drf项目的jwt认证开发流程（重点）

1）用账号密码访问登录接口，登录接口逻辑中调用 签发token 算法，得到token，返回给客户端，客户端自己存到cookies中2）校验token的算法应该写在认证类中(在认证类中调用)，全局配置给认证组件，所有视图类请求，都会进行认证校验，所以请求带了token，就会反解出user对象，在视图类中用request.user就能访问登录的用户注：登录接口需要做 认证 + 权限 两个局部禁用

drf-jwt安装和简单使用(2星)

安装

pip3 install djangorestframework-jwt

简单使用

签发

# 1 创建超级用户python3 manage.py createsuperuser# 解释下为什么要创建超级用户：因为djangorestframework-jwt认证是基于django的auth里的user表作关联的，所以验证的数据也必须源自于这张表# 2 配置路由urls.pyfrom django.urls import pathfrom rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_tokenurlpatterns = [    path('login/', obtain_jwt_token),]# 3 postman测试向后端接口发送post请求，携带用户名密码，即可看到生成的token

认证

from rest_framework_jwt.authentication import JSONWebTokenAuthenticationfrom rest_framework.permissions import IsAuthenticatedclass BookAPIView(ModelViewSet):    queryset = Book.objects.all()    serializer_class = BookModelSerializer    # 必须用这个认证类    authentication_classes = [JSONWebTokenAuthentication, ]    # 还要配合这个权限    permission_classes = [IsAuthenticated, ]

在postman里

JWT使用auth表签发token，自定制返回格式（3星）

配置setting.py

JWT_AUTH ={    # token的过期时间    'JWT_EXPIRATION_DELTA': datetime.timedelta(days=7),    # 如果不自定义，返回的格式是固定的，只有token字段    # 这里把下面自定制的函数注册进来    'JWT_RESPONSE_PAYLOAD_HANDLER': 'app01.utils.jwt_response_payload_handler',}

自定制的py文件内

def jwt_response_payload_handler(token, user=None, request=None):    return {        'code': 1000,        'msg': '登陆成功',        'username': user.username,        'token': token    }

这时登陆时返回的格式就变成了:

djangorestframework-jwt模块源码分析（2星）

签发token

ObtainJSONWebToken.as_view()--->ObtainJSONWebToken---->post方法 def post(self, request, *args, **kwargs):        serializer = self.get_serializer(data=request.data)        if serializer.is_valid():  # 验证用户登录和签发token，都在序列化类的validate方法中完成的            user = serializer.object.get('user') or request.user            token = serializer.object.get('token')            response_data = jwt_response_payload_handler(token, user, request)            response = Response(response_data)            # 返回了咱们自定指的格式             '''               {                'code':100,                'msg':'登录成功',                'username':user.username,                'token': token,            }                        '''            return response        return Response(serializer.errors, status=status.HTTP_400_BAD_REQUEST)        # 全局钩子函数     def validate(self, attrs):        credentials = {            self.username_field: attrs.get(self.username_field),            'password': attrs.get('password')        }        if all(credentials.values()):            # 根据用户名密码去auth的user表校验，是否存在            user = authenticate(**credentials)            if user:                if not user.is_active:                    msg = _('User account is disabled.')                    raise serializers.ValidationError(msg)				# 生成payload                payload = jwt_payload_handler(user)                return {                    'token': jwt_encode_handler(payload), # 通过payload生成token                    'user': user                }            else:               # 不在抛异常，前端就看到信息了                raise serializers.ValidationError(msg)        else:            raise serializers.ValidationError(msg)

认证