php 后端实现JWT认证方法示例

PHP 2018-12-30

JWT是什么

JWT是json web token缩写。它将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性，只要正确即通过验证。基于token的身份验证可以替代传统的cookie+session身份验证方法。

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。它具备两个特点：

简洁(Compact)：可以通过URL,POST 参数或者在 HTTP header 发送，因为数据量小，传输速度快

自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库

JWT由三个部分组成：header.payload.signature

以下示例以JWT官网为例

header部分：

对应base64UrlEncode编码为：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

说明：该字段为json格式。alg字段指定了生成signature的算法，默认值为HS256，typ默认值为JWT

payload部分：

对应base64UrlEncode编码为：eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ 说明：该字段为json格式，表明用户身份的数据，可以自己自定义字段，很灵活。sub 面向的用户，name 姓名,iat 签发时间。例如可自定义示例如下：

用户 "jti": "9f10e796726e332cec401c569969e13e" //该Token唯一标识 }

signature部分：

对应的签名为：keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU

最终得到的JWT的json为(header.payload.signature)：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU 说明：对header和payload进行base64UrlEncode编码后进行拼接。通过key（这里是123456）进行HS256算法签名。

JWT使用流程

初次登录：用户初次登录，输入用户名密码
密码验证：服务器从数据库取出用户名和密码进行验证
生成JWT：服务器端验证通过，根据从数据库返回的信息，以及预设规则，生成JWT
返还JWT：服务器的HTTP RESPONSE中将JWT返还
带JWT的请求：以后客户端发起请求，HTTP REQUEST
HEADER中的Authorizatio字段都要有值，为JWT
服务器验证JWT

PHP如何实现JWT

作者使用的是PHP 7.0.31，不废话，直接上代码，新建jwt.PHP，复制粘贴如下：

PHP;"> //头部
private static $header=array(
'alg'=>'HS256',//生成signature的算法
'typ'=>'JWT' //类型
);

//使用HMAC生成信息摘要时所使用的密钥
private static $key='123456';

/**

获取jwt token
@param array $payload jwt载荷格式如下非必须
[
'iss'=>'jwt_admin',//该JWT的签发者
'iat'=>time(),//签发时间
'exp'=>time()+7200,//过期时间
'nbf'=>time()+60,//该时间之前不接收处理该Token
'sub'=>'www.admin.com',//面向的用户
'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) //该Token唯一标识
]
@return bool|string
*/
public static function getToken(array $payload)
{
if(is_array($payload))
{
$base64header=self::base64UrlEncode(json_encode(self::$header,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
$base64payload=self::base64UrlEncode(json_encode($payload,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
$token=$base64header.'.'.$base64payload.'.'.self::signature($base64header.'.'.$base64payload,self::$key,self::$header['alg']);
return $token;
}else{
return false;
}
}

/**

验证token是否有效,默认验证exp,nbf,iat时间
@param string $Token 需要验证的token
@return bool|string
*/
public static function verifyToken(string $Token)
{
$tokens = explode('.',$Token);
if (count($tokens) != 3)
return false;

list($base64header,$base64payload,$sign) = $tokens;

//<a href="https://www.f2er.com/tag/huoqu/" target="_blank" class="keywords">获取</a>jwt算法
$base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header),JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
if (empty($base64decodeheader['alg']))
  return false;

//签名验证
if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload,$base64decodeheader['alg']) !== $sign)
  return false;

$payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload),JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

//签发时间大于当前服务器时间验证失败
if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())
  return false;

//过期时间小宇当前服务器时间验证失败
if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())
  return false;

//该nbf时间之前不接收处理该Token
if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())
  return false;

return $payload;

}

/**

base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode编码实现
@param string $input 需要编码的字符串
@return string
*/
private static function base64UrlEncode(string $input)
{
return str_replace('=','',strtr(base64encode($input),'+/','-'));
}

/**

base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode解码实现
@param string $input 需要解码的字符串
@return bool|string
*/
private static function base64UrlDecode(string $input)
{
$remainder = strlen($input) % 4;
if ($remainder) {
$addlen = 4 - $remainder;
$input .= str_repeat('=',$addlen);
}
return base64decode(strtr($input,'-','+/'));
}

/**

HMACSHA256签名 https://jwt.io/ 中HMACSHA256签名实现
@param string $input 为base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)
@param string $key
@param string $alg 算法方式
@return mixed
*/
private static function signature(string $input,string $key,string $alg = 'HS256')
{
$alg_config=array(
'HS256'=>'sha256'
);
return self::base64UrlEncode(hash_hmac($alg_config[$alg],$input,$key,true));
}
}

//测试和官网是否匹配begin
$payload=array('sub'=>'1234567890','name'=>'John Doe','iat'=>1516239022);
$jwt=new Jwt;
$token=$jwt->getToken($payload);
echo "

";

echo $token;
//对token进行验证签名

$getPayload=$jwt->verifyToken($token);

echo "

";

var_dump($getPayload);

echo "

";

//测试和官网是否匹配end
//自己使用测试begin

$payload_test=array('iss'=>'admin','iat'=>time(),'exp'=>time()+7200,'nbf'=>time(),'sub'=>'www.admin.com','jti'=>md5(uniqid('JWT').time()));;

$token_test=Jwt::getToken($payload_test);

echo "
";

echo $token_test;
//对token进行验证签名

$getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);

echo "

";

var_dump($getPayload_test);

echo "

";

//自己使用时候end