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Node.js 应用:Koa2 使用 JWT 进行鉴权

前言

在前后端分离的开发中,通过 Restful API 进行数据交互时,如果没有对 API 进行保护,那么别人就可以很容易地获取并调用这些 API 进行操作。那么服务器端要如何进行鉴权呢?

Json Web Token 简称为 JWT,它定义了一种用于简洁、自包含的用于通信双方之间以 JSON 对象的形式安全传递信息的方法。JWT 可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公钥密钥对进行签名。

说得好像跟真的一样,那么到底要怎么进行认证呢?

首先用户登录时,输入用户名和密码后请求服务器登录接口,服务器验证用户名密码正确后,生成token并返回给前端,前端存储token,并在后面的请求中把token带在请求头中传给服务器,服务器验证token有效,返回正确数据。

既然服务器端使用 Koa2 框架进行开发,除了要使用到 jsonwebtoken 库之外,还要使用一个 koa-jwt 中间件,该中间件针对 Koa 对 jsonwebtoken 进行了封装,使用起来更加方便。下面就来看看是如何使用的。

生成token

这里注册了个 /login 的路由,用于用户登录时获取token。

const router = require("koa-router")();const jwt = require("jsonwebtoken");const userModel = require("../models/userModel.js");router.post("/login", async (ctx) => { const data = ctx.request.body; if(!data.name || !data.password){ return ctx.body = { code: "000002", data: null, msg: "参数不合法" } } const result = await userModel.findOne({ name: data.name, password: data.password }) if(result !== null){ const token = jwt.sign({ name: result.name, _id: result._id }, "my_token", { expiresIn: "2h" }); return ctx.body = { code: "000001", data: token, msg: "登录成功" } }else{ return ctx.body = { code: "000002", data: null, msg: "用户名或密码错误" } }});module.exports = router;

在验证了用户名密码正确之后,调用 jsonwebtoken 的 sign() 方法来生成token,接收三个参数,第一个是载荷,用于编码后存储在 token 中的数据,也是验证 token 后可以拿到的数据;第二个是密钥,自己定义的,验证的时候也是要相同的密钥才能解码;第三个是options,可以设置 token 的过期时间。

获取token

接下来就是前端获取 token,这里是在 vue.js 中使用 axios 进行请求,请求成功之后拿到 token 保存到 localStorage 中。这里登录成功后,还把当前时间存了起来,除了判断 token 是否存在之外,还可以再简单的判断一下当前 token 是否过期,如果过期,则跳登录页面

submit(){ axios.post("/login", { name: this.username, password: this.password }).then(res => { if(res.code === "000001"){ localStorage.setItem("token", res.data); localStorage.setItem("token_exp", new Date().getTime()); this.$router.push("/"); }else{ alert(res.msg); } })}

然后请求服务器端API的时候,把 token 带在请求头中传给服务器进行验证。每次请求都要获取 localStorage 中的 token,这样很麻烦,这里使用了 axios 的请求拦截器,对每次请求都进行了取 token 放到 headers 中的操作。

axios.interceptors.request.use(config => { const token = localStorage.getItem("token"); config.headers.common["Authorization"] = "Bearer " + token; return config;})

验证token

通过 koa-jwt 中间件来进行验证,用法也非常简单

const koa = require("koa");const koajwt = require("koa-jwt");const app = new koa();// 错误处理app.use((ctx, next) => { return next().catch((err) => { if(err.status === 401){ ctx.status = 401; ctx.body = "Protected resource, use Authorization header to get access"; }else{ throw err; } })})app.use(koajwt({ secret: "my_token"}).unless({ path: [//user/login/]}));

通过 app.use 来调用该中间件,并传入密钥 {secret: "my_token"},unless 可以指定哪些 URL 不需要进行 token 验证。token 验证失败的时候会抛出401错误,因此需要添加错误处理,而且要放在 app.use(koajwt()) 之前,否则不执行。

如果请求时没有token或者token过期,则会返回401。

解析koa-jwt

我们上面使用 jsonwebtoken 的 sign() 方法来生成 token 的,那么 koa-jwt 做了些什么帮我们来验证 token。

resolvers/auth-header.js

module.exports = function resolveAuthorizationHeader(ctx, opts) { if (!ctx.header || !ctx.header.authorization) { return; } const parts = ctx.header.authorization.split(" "); if (parts.length === 2) { const scheme = parts[0]; const credentials = parts[1]; if (/^Bearer$/i.test(scheme)) { return credentials; } } if (!opts.passthrough) { ctx.throw(401, "Bad Authorization header format. Format is "Authorization: Bearer <token>""); }};

在 auth-header.js 中,判断请求头中是否带了 authorization,如果有,将 token 从 authorization 中分离出来。如果没有 authorization,则代表了客户端没有传 token 到服务器,这时候就抛出 401 错误状态。

verify.js

const jwt = require("jsonwebtoken");module.exports = (...args) => { return new Promise((resolve, reject) => { jwt.verify(...args, (error, decoded) => { error ? reject(error) : resolve(decoded); }); });};

在 verify.js 中,使用 jsonwebtoken 提供的 verify() 方法进行验证返回结果。jsonwebtoken 的 sign() 方法来生成 token 的,而 verify() 方法则是用来认证和解析 token。如果 token 无效,则会在此方法被验证出来。

index.js

const decodedToken = await verify(token, secret, opts);if (isRevoked) { const tokenRevoked = await isRevoked(ctx, decodedToken, token); if (tokenRevoked) { throw new Error("Token revoked"); }}ctx.state[key] = decodedToken; // 这里的key = "user"if (tokenKey) { ctx.state[tokenKey] = token;}

在 index.js 中,调用 verify.js 的方法进行验证并解析 token,拿到上面进行 sign() 的数据 {name: result.name, _id: result._id},并赋值给 ctx.state.user,在控制器中便可以直接通过 ctx.state.user 拿到 name_id

安全性

如果 JWT 的加密密钥泄露的话,那么就可以通过密钥生成 token,随意的请求 API 了。因此密钥绝对不能存在前端代码中,不然很容易就能被找到。在 HTTP 请求中,token 放在 header 中,中间者很容易可以通过抓包工具抓取到 header 里的数据。而 HTTPS 即使能被抓包,但是它是加密传输的,所以也拿不到 token,就会相对安全了。

总结

这上面就是 jwt 基本的流程,这或许不是最完美的,但在大多数登录中使用已经足够了。上面的代码可能不够具体,这里使用 Koa + mongoose + vue.js 实现的一个例子 : jwt-demo,可以做为参考。

更多文章:lin-xin/blog

欢迎阅读本文章: 孟卫青

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