最近要用 Falsk 开发一个大点的后端,为了安全考虑,弃用传统的Cookie验证。转用JWT。
其实 Falsk 有一个 Falsk-JWT 但是我觉得封装的太高,还是喜欢通用的 PyJWT 。
JWT官网
https://jwt.io/
安装
pip install PyJWT
项目文档(英文)
https://pyjwt.readthedocs.io/en/latest/
Demo
import jwt
import datetime
dic = {
'exp': datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=1), # 过期时间
'iat': datetime.datetime.now(), # 开始时间
'iss': 'lianzong', # 签名
'data': { # 内容,一般存放该用户id和开始时间
'a': 1,
'b': 2,
},
}
s = jwt.encode(dic, 'secret', algorithm='HS256') # 加密生成字符串
print(s)
s = jwt.decode(s, 'secret', issuer='lianzong', algorithms=['HS256']) # 解密,校验签名
print(s)
print(type(s))b'eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NDUzMDI5OTIsImlhdCI6MTU0NTIxNjU5MiwiaXNzIjoibGlhbnpvbmciLCJkYXRhIjp7ImEiOjEsImIiOjJ9fQ.pSq-XRcC-E7zeg3u0X6TsKdhhsCPh3tB40_YJNho8CY'
{'exp': 1545302992, 'iat': 1545216592, 'iss': 'lianzong', 'data': {'a': 1, 'b': 2}}
<class 'dict'>解析
首先我们注意dic的结构
dic 有官方指定的key,程序在解密的时候会根据key的Value判断是否合法。这些key有
“exp”: 过期时间
“nbf”: 表示当前时间在nbf里的时间之前,则Token不被接受
“iss”: token签发者
“aud”: 接收者
“iat”: 发行时间
我们一般设置 过期时间,发行时间,接收者。我们来分别解释这些key
exp
exp指过期时间,在生成token时,可以设置该token的有效时间,如果我们设置1天过期,1天后我们再解析此token会抛出
jwt.exceptions.ExpiredSignatureError: Signature has expired
nbf
nbf类似于token的 lat ,它指的是该token的生效时间,如果使用但是没到生效时间则抛出
jwt.exceptions.ImmatureSignatureError: The token is not yet valid (nbf)
iss
iss指的是该token的签发者,我们可以给他一个字符串。
注意,iss 在接收时如果不检验也没有问题,如果我们接收时需要检验但是又签名不一致,则会抛出
jwt.exceptions.InvalidIssuerError: Invalid issuer
aud
aud指定了接收者,接收者在接收时必须提供与token要求的一致的接收者(字符串),如果没写接收者或者接收者不一致会抛出
jwt.exceptions.InvalidAudienceError: Invalid audience
iat
iat指的是token的开始时间,如果当前时间在开始时间之前则抛出
jwt.exceptions.InvalidIssuedAtError: Issued At claim (iat) cannot be in the future.
注意
如果我们不需要验证所有信息直接生成token可以设置
jwt.decode(encoded, verify=False)
但是这样有什么用呢?
生成/解密参数
jwt.encode(payload, config.SECRET_KEY, algorithm='HS256')
上面代码的jwt.encode方法中传入了三个参数:第一个是payload,这是认证依据的主要信息,第二个是密钥,这里是读取配置文件中的SECRET_KEY配置变量,第三个是生成Token的算法。
一般我们使用HS256
第二个参数是生成token的密钥
我们需要在加密时指定
解密时也是第二个参数来指定解密密钥,这两个密钥必须相同
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PyJWT是一个Python库,允许您对JSON Web Tokens(JWT)进行编码和解码。JWT是一个开放的行业标准(RFC 7519),用于在双方之间安全地声明索赔。
安装
1 | pip install pyjwt |
如需了解更多,请参阅安装了解更多信息
用法示例
1 2 3 4 5 6 7 8 | >>> import jwt>>> encoded_jwt = jwt.encode({'some': 'payload'}, 'secret', algorithm='HS256')>>> encoded_jwt'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzb21lIjoicGF5bG9hZCJ9.4twFt5NiznN84AWoo1d7KO1T_yoc0Z6XOpOVswacPZg'>>> jwt.decode(encoded_jwt, 'secret', algorithms=['HS256']){'some': 'payload'} |
加密相依性(可选)
如果您计划使用某些数字签名算法(如RSA或ECDSA)进行编码或解码令牌,则需要安装 加密库。
1 | pip install cryptography |
传统的依赖关系
一些环境,比如最常用的Google App Engine,不允许安装需要编译C扩展名的Python包,因此无法安装加密。如果你能安装加密,你应该忽略这个部分。
如果你正在部署一个应用程序到这些环境之一,你需要使用数字签名算法的传统实现。
1 | pip install pycrypto ecdsa |
一旦你已经安装了 pycrypto 和 ecdcsa,你可以在PyJWT中使用jwt.register_algorithm()。下面的示例代码将展示怎样配置PyJWT,去使用具有SHA256和EC与SHA256签名的RSA的传统实现。
import jwt
from jwt.contrib.algorithms.pycrypto import RSAAlgorithm
from jwt.contrib.algorithms.py_ecdsa import ECAlgorithm
jwt.register_algorithm('RS256', RSAAlgorithm(RSAAlgorithm.SHA256))
jwt.register_algorithm('ES256', ECAlgorithm(ECAlgorithm.SHA256))----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
import datetime, jwt, time
from app.dao.userDao import UserDao
from flask import jsonify
from .. import common
class Auth():
@staticmethod
def encode_auth_token(user_id, login_time):
"""
生成认证Token
:param user_id: int
:param login_time: int(timestamp)
:return: string
"""
try:
payload = {
'exp': datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(days=0, seconds=10),
'iat': datetime.datetime.utcnow(),
'iss': 'ken',
'data': {
'id':user_id,
'login_time': login_time
}
}
return jwt.encode(
payload,
'secret',
algorithm='HS256'
)
except Exception as e:
return e
@staticmethod
def decode_auth_token(auth_token):
"""
验证Token
:param auth_token:
:return: integer|string
"""
try:
payload = jwt.decode(auth_token, 'secret', options= {'verify_exp':False})
if ('data' in payload and 'id' in payload['data']):
return payload
else:
raise jwt.InvalidTokenError
except jwt.ExpiredSignatureError:
return "Token过期"
except jwt.InvalidTokenError:
return "无效的Token"
def authenticate(self, username, password):
"""
用户登录,登录成功返回token,写将登录时间写入数据库;登录失败返回失败原因
:param password:
:return: json
"""
userDao = UserDao()
user = userDao.search(username)
if (user is None):
return jsonify(common.falseReturn('', '找不到用户'))
else:
if (user.password == password):
login_time = int(time.time())
token = self.encode_auth_token(user.username, login_time)
return jsonify(common.trueReturn(token.decode(), '登陆成功'))
else:
return jsonify(common.falseReturn('', '密码不正确'))
def identify(self, request):
"""
用户鉴权
:return: list
"""
auth_header = request.headers.get('Authorization')
if (auth_header):
auth_tokenArr = auth_header.split(" ")
if (not auth_tokenArr or auth_tokenArr[0]!= 'jwt' or len(auth_tokenArr) != 2 ):
result = common.falseReturn('','请传递正确的验证头信息')
else:
auth_token = auth_tokenArr[1]
payload = self.decode_auth_token(auth_token)
if not isinstance(payload, str):
userDao = UserDao()
user = userDao.search(payload['data']['id'])
if (user is None):
result = common.falseReturn('', '找不到该用户信息')
else:
result = common.trueReturn('', '请求成功')
else:
result = common.falseReturn('', payload)
else:
result = common.falseReturn('','没有提供认证token')
return result代码说明:
authenticate: 根据用户名/密码,到DB中进行校验,如果是合法的用户名/密码,调用encode_auth_token生成token返回;username加入到token的payload中。
encode_auth_token: 生成token的函数,payload可以存储一些不敏感的信息,比如用户名等,但是不能存密码;还有指定签名算法和秘钥。
identify: 用户的请求需要携带token信息,这个函数对request进行校验,调用decode_auth_token完成的校验。
decode_auth_token: 调用jwt.decode进行token校验(要指定秘钥,秘钥和生成token的秘钥一样)
3: 拦截所有的请求,都进行token校验
@app.before_request def before_request(): Auth.identify(Auth,request )