php 后端实现JWT认证方法示例

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：

  {   "alg": "HS256",   "typ": "JWT"  }

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：

  {   "sub": "1234567890",   "name": "John Doe",   "iat": 1516239022  }

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：

  {    "iss": "admin",     //该JWT的签发者    "iat": 1535967430,    //签发时间    "exp": 1535974630,    //过期时间    "nbf": 1535967430,     //该时间之前不接收处理该Token    "sub": "www.admin.com",  //面向的用户    "jti": "9f10e796726e332cec401c569969e13e"  //该Token唯一标识  }

signature部分：

  HMACSHA256(   base64UrlEncode(header) + "." +   base64UrlEncode(payload),   123456  )

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  /**   * PHP实现jwt   */  class Jwt {      //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;        //获取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 . '.' . $base64payload, self::$key, $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 $input)    {      return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($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('=', $addlen);      }      return base64_decode(strtr($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 "<pre>";    echo $token;        //对token进行验证签名    $getPayload=$jwt->verifyToken($token);    echo "<br><br>";    var_dump($getPayload);    echo "<br><br>";    //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 "<pre>";    echo $token_test;        //对token进行验证签名    $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);    echo "<br><br>";    var_dump($getPayload_test);    echo "<br><br>";    //自己使用时候end