JSON Web Token 简介

1. 跨域认证的问题

一般流程

用户向服务器发送用户名和密码。
服务器验证通过后，在当前对话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。
服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 Cookie。
用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session_id 传回服务器。
服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。

问题：扩展性（scaling）不好。单机没有问题，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 session 数据共享，每台服务器都能够读取 session（例如，A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求，用户只要在其中一个网站登录，再访问另一个网站就会自动登录，请问怎么实现？）

解决方案1：session 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。另外，持久层万一挂了，就会单点失败

解决方案2：服务器不保存 session 数据，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器，也就是 Token

2. Token 工作流程

登陆时，客户端发送用户名密码
服务端验证用户名密码是否正确，校验通过就会生成一个有时效的 token，发送给客户端
客户端储存 token，一般都会存储在 localStorage 或者 cookie 里面
客户端每次请求时都带有 token，可以将其放在请求头里，每次请求都携带 token
服务端验证 token，所有需要校验身份的接口都会被校验 token，若 token 解析后的数据包含用户身份信息，则身份验证通过，返回数据

客户端获取到 token 后，可以存储在 Cookie，也可以存储在 localStorage

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息 Authorization 字段里面。

Authorization: Bearer <token>

另一种做法是，跨域的时候，JWT 就放在 POST 请求的数据体里面。

3. JsonWebToken(JWT)

官方手册

3.1 JWT 生成的 Token 格式

eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJkYXRhIjoiNWM5Yzk2NGUyMjE3YzIzM2I1ZjQ0YWVmIiwiZXhwIjoxNTU1MTM1OTc3LCJpYXQiOjE1NTQ4NzY3Nzd9.
osPAb7eywjEAs4qfRobC5fstM5eHAxgTYGV7Q0W8YOt8dxv2VP2S8Y7q3eW66AViDHRrFgFIlRunighlrmC9XtUTnotXCTuWEg288Bx_RjP_pAuj0eQiiWEeFvYeUZX8OR51x2JB1AUGXbLv5853HFYdiluoJIe8ADGneYRaLIfCegTSoq7RtDumfn8U11e8WBIhDjYobGFaFqNBzYaW0fA52oQglJjq5vr8RoVcVgA9LufE4CEA5yB24b0xln9Wf6ul7ZKSQDciNKDJr_QKKj5isFGZU3NMM7u3DEG7EeAtIhUzLbQJ1hSUNymc7WwqF7L1QjaiDkOlGlbVg

生成的 Token 是一个很长的字符串，由 . 分割为三段（此处为了方便展示分段展示，实际是一行的）

这三段字符串其实原本都是 JSON 对象，然后通过 Base64URL 算法生成的，接下来来简单介绍这三段的含义

3.1.1 Header(头部)

存储 JWT 的元数据，与生成 Token API jwt.sign(payload, secretOrPrivateKey, [options, callback])中的 options 对应

3.1.2 Payload(负载数据)

存放需要实际传递的数据，官方定义了7个官方字段

iss (issuer)：签发人
exp (expiration time)：过期时间
sub (subject)：主题
aud (audience)：受众
nbf (Not Before)：生效时间
iat (Issued At)：签发时间
jti (JWT ID)：编号

此外，可以定义一些自定义的字段，方便存储数据

3.1.3 Signature(签名)

是对前两部分的签名，防止数据篡改

首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。

同 HTTP 中的公钥密钥知识

参考文章：JSON Web Token 入门教程
基于jsonwebtoken（JWT）的web认证 (Node版实现)
nodejs 基于token的身份验证