JSON Web Token（JWT）是一种很流行的跨域认证解决方案，JWT基于JSON可以在进行验证的同时附带身份信息，对于前后端分离项目很有帮助。
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
JWT由三部分组成，每个部分之间用点.隔开，分别称为HEADER、PAYLOAD和VERIFY SIGNATURE。HEADER和PAYLOAD经过base64解码后为JSON明文。
- HEADER包含两个字段，
alg指明JWT的签名算法，typ固定为JWT。 - PAYLOAD中包含JWT的声明信息，标准中定义了
iss、sub、aud等声明字段，如果标准声明不够用的话，我们还可以增加自定义声明。要注意两点，第一PAYLOAD只是经过base64编码，几乎就等于是明文，不要包含敏感信息。第二不要在PAYLOAD中放入过多的信息，因为验证通过以后每一个请求都要包含JWT，信息太多的话会造成一些没有必要的资源浪费。 - VERIFY SIGNATURE为使用HEADER中指定的算法生成的签名。例如
alg:HS256签名算法
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),密钥)
了解完JWT的基本原理之后，我们来看一下在gin中是怎么使用JWT的。
引入gin-jwt中间件
在Gin中使用jwt有个开源项目gin-jwt，这项目几乎包含了我们要用到的一切。例如定义PAYLOAD中的声明、授权验证的方法、是否使用COOKIE等等。下面来看一下官网给出的例子。
package main
import (
"log"
"net/http"
"os"
"time"
jwt "github.com/appleboy/gin-jwt/v2"
"github.com/gin-gonic/gin"
)
type login struct {
Username string `form:"username" json:"username" binding:"required"`
Password string `form:"password" json:"password" binding:"required"`
}
var identityKey = "id"
func helloHandler(c *gin.Context) {
claims := jwt.ExtractClaims(c)
user, _ := c.Get(identityKey)
c.JSON(200, gin.H{
"userID": claims[identityKey],
"userName": user.(*User).UserName,
"text": "Hello World.",
})
}
type User struct {
UserName string
FirstName string
LastName string
}
func main() {
port := os.Getenv("PORT")
r := gin.New()
r.Use(gin.Logger())
r.Use(gin.Recovery())
if port == "" {
port = "8000"
}
authMiddleware, err := jwt.New(&jwt.GinJWTMiddleware{
Realm: "test zone",
Key: []byte("secret key"),
Timeout: time.Hour,
MaxRefresh: time.Hour,
IdentityKey: identityKey,
PayloadFunc: func(data interface{}) jwt.MapClaims {
if v, ok := data.(*User); ok {
return jwt.MapClaims{
identityKey: v.UserName,
}
}
return jwt.MapClaims{}
},
IdentityHandler: func(c *gin.Context) interface{} {
claims := jwt.ExtractClaims(c)
return &User{
UserName: claims[identityKey].(string),
}
},
Authenticator: func(c *gin.Context) (interface{}, error) {
var loginVals login
if err := c.ShouldBind(&loginVals); err != nil {
return "", jwt.ErrMissingLoginValues
}
userID := loginVals.Username
password := loginVals.Password
if (userID == "admin" && password == "admin") || (userID == "test" && password == "test") {
return &User{
UserName: userID,
LastName: "Bo-Yi",
FirstName: "Wu",
}, nil
}
return nil, jwt.ErrFailedAuthentication
},
Authorizator: func(data interface{}, c *gin.Context) bool {
if v, ok := data.(*User); ok && v.UserName == "admin" {
return true
}
return false
},
Unauthorized: func(c *gin.Context, code int, message string) {
c.JSON(code, gin.H{
"code": code,
"message": message,
})
},
TokenLookup: "header: Authorization, query: token, cookie: jwt",
TokenHeadName: "Bearer",
TimeFunc: time.Now,
})
if err != nil {
log.Fatal("JWT Error:" + err.Error())
}
errInit := authMiddleware.MiddlewareInit()
if errInit != nil {
log.Fatal("authMiddleware.MiddlewareInit() Error:" + errInit.Error())
}
r.POST("/login", authMiddleware.LoginHandler)
r.NoRoute(authMiddleware.MiddlewareFunc(), func(c *gin.Context) {
claims := jwt.ExtractClaims(c)
log.Printf("NoRoute claims: %#v\n", claims)
c.JSON(404, gin.H{"code": "PAGE_NOT_FOUND", "message": "Page not found"})
})
auth := r.Group("/auth")
auth.GET("/refresh_token", authMiddleware.RefreshHandler)
auth.Use(authMiddleware.MiddlewareFunc())
{
auth.GET("/hello", helloHandler)
}
if err := http.ListenAndServe(":"+port, r); err != nil {
log.Fatal(err)
}
}
我们可以看到jwt.GinJWTMiddleware用于声明一个中间件。PayloadFunc方法中给默认的PAYLOAD增加了id字段，取值为UserName。Authenticator认证器，我们可以在这里验证用户身份，参数为*gin.Context，所以在这里我们可以像写Gin Handler那样获取到Http请求中的各种内容。Authorizator授权器可以判断判断当前JWT是否有权限继续访问。当然还可以设置像过期时间，密钥，是否设置COOKIE等其他选项。
登录Handler
以上例子中配置了路由r.POST("/login", authMiddleware.LoginHandler)下面我们来看一下登录过程是怎样的。
func (mw *GinJWTMiddleware) LoginHandler(c *gin.Context) {
if mw.Authenticator == nil {
mw.unauthorized(c, http.StatusInternalServerError, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrMissingAuthenticatorFunc, c))
return
}
data, err := mw.Authenticator(c)
if err != nil {
mw.unauthorized(c, http.StatusUnauthorized, mw.HTTPStatusMessageFunc(err, c))
return
}
// Create the token
token := jwt.New(jwt.GetSigningMethod(mw.SigningAlgorithm))
claims := token.Claims.(jwt.MapClaims)
if mw.PayloadFunc != nil {
for key, value := range mw.PayloadFunc(data) {
claims[key] = value
}
}
expire := mw.TimeFunc().Add(mw.Timeout)
claims["exp"] = expire.Unix()
claims["orig_iat"] = mw.TimeFunc().Unix()
tokenString, err := mw.signedString(token)
if err != nil {
mw.unauthorized(c, http.StatusUnauthorized, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrFailedTokenCreation, c))
return
}
// set cookie
if mw.SendCookie {
expireCookie := mw.TimeFunc().Add(mw.CookieMaxAge)
maxage := int(expireCookie.Unix() - mw.TimeFunc().Unix())
if mw.CookieSameSite != 0 {
c.SetSameSite(mw.CookieSameSite)
}
c.SetCookie(
mw.CookieName,
tokenString,
maxage,
"/",
mw.CookieDomain,
mw.SecureCookie,
mw.CookieHTTPOnly,
)
}
mw.LoginResponse(c, http.StatusOK, tokenString, expire)
}
LoginHandler整体逻辑还是比较简单的，检查并调用前面设置的Authenticator方法，验证成功的话生成一个新的JWT，调用PayloadFunc方法设置PAYLOAD的自定义字段，根据SendCookie判断是否需要在HTTP中设置COOKIE，最后调用LoginResponse方法设置返回值。
使用中间件
jwt-gin包提供了一个标准的Gin中间件，我们可以在需要验证JWT的路由上设置中间件。前面例子中对路由组/auth增加了JWT验证auth.Use(authMiddleware.MiddlewareFunc())。
func (mw *GinJWTMiddleware) MiddlewareFunc() gin.HandlerFunc {
return func(c *gin.Context) {
mw.middlewareImpl(c)
}
}
func (mw *GinJWTMiddleware) middlewareImpl(c *gin.Context) {
claims, err := mw.GetClaimsFromJWT(c)
if err != nil {
mw.unauthorized(c, http.StatusUnauthorized, mw.HTTPStatusMessageFunc(err, c))
return
}
if claims["exp"] == nil {
mw.unauthorized(c, http.StatusBadRequest, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrMissingExpField, c))
return
}
if _, ok := claims["exp"].(float64); !ok {
mw.unauthorized(c, http.StatusBadRequest, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrWrongFormatOfExp, c))
return
}
if int64(claims["exp"].(float64)) < mw.TimeFunc().Unix() {
mw.unauthorized(c, http.StatusUnauthorized, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrExpiredToken, c))
return
}
c.Set("JWT_PAYLOAD", claims)
identity := mw.IdentityHandler(c)
if identity != nil {
c.Set(mw.IdentityKey, identity)
}
if !mw.Authorizator(identity, c) {
mw.unauthorized(c, http.StatusForbidden, mw.HTTPStatusMessageFunc(ErrForbidden, c))
return
}
c.Next()
}
GetClaimsFromJWT方法在当前上下文中获取JWT，失败的话返回未授权。接着会判断JWT是否过期，最后前面设置的Authorizator方法验证是否有权限继续访问。
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