Go使用JWT完成认证
原创
Token 简介
在应用开发中，使用令牌（Token）是一种常见的身份验证和授权机制。以下是一些使用令牌的主要原因：
- 安全性： 令牌是一种安全的身份验证方式。相比于传统的用户名和密码验证方式，令牌可以更好地保护用户的凭证信息。通过使用令牌，应用可以在不传递用户凭证的情况下完成身份验证。
- 无状态性： 令牌机制使得服务器可以在不保存用户状态的情况下完成身份验证。每个请求都携带了足够的信息（令牌）来进行身份验证和授权，而不需要在服务器端保存大量的用户信息。
- 跨平台和跨服务： 由于令牌是一种标准化的身份验证机制，它可以被用于跨平台和跨服务的身份验证。一个令牌可以在多个服务之间传递，而不需要每个服务都保存用户凭证。
- 授权： 令牌不仅可以用于身份验证，还可以包含有关用户的授权信息。通过在令牌中添加一些声明（claims），可以实现细粒度的授权，确保用户只能访问其有权限的资源。
- 易于集成： 多数开发框架和第三方服务都提供了对令牌的支持。这使得开发者可以方便地将令牌集成到他们的应用中，而无需从头开始实现身份验证系统。
- 可调整的过期时间： 令牌通常具有过期时间，这使得安全性得到提高。即使令牌被截获，由于其过期，攻击者也只能在有限的时间内使用。
- 减轻密码管理： 对于移动应用或第三方应用，令牌可以用于避免存储用户的敏感信息（如密码）。用户只需提供一次凭证，然后获得一个令牌，之后的请求都使用令牌进行身份验证。
JWT 介绍
JSON Web Token（JWT）是一种用于在网络上安全传输声明的一种开放标准（RFC 7519）。它由一串经过 Base64 编码的 JSON 对象组成，可以包含用户的一些身份信息，以便在不同系统之间安全传输。
JWT 主要由三个部分组成：
- Header（头部）： 头部通常由两部分组成，
alg表示签名算法（HMAC SHA256、RSA等），typ表示令牌类型，这两部分会被 Base64 编码。 - Payload（载荷）： 载荷包含了一些声明（claims）。声明是关于实体（通常是用户）和其他数据的声明。有三种类型的声明：
- 注册声明（Registered claims）： 这些声明是预定义的，不是强制要求的，但被推荐使用。例如，
iss表示令牌的发行者，sub表示令牌的主题，exp表示令牌的过期时间等。 - 公共声明（Public claims）： 这些声明被定义为在 JWT 中定义的标准化名称，但可以根据需要定义新的声明。
- 私有声明（Private claims）： 这些是自定义声明，供应用程序使用，不会与 JWT 的标准冲突。
- 注册声明（Registered claims）： 这些声明是预定义的，不是强制要求的，但被推荐使用。例如，
- Signature（签名）： 签名部分由编码后的头部、编码后的载荷以及一个秘钥共同组成，用于验证消息的完整性。签名的创建过程：
- 将编码后的头部和编码后的载荷用点号连接起来，形成未加密的 JWT。
- 使用指定的算法（如 HMAC SHA256）和秘钥对未加密的 JWT 进行签名。
JWT 的主要用途是在用户和服务器之间传递安全的身份信息。由于其轻量且易于使用，它已成为许多身份验证和授权协议的标准。
由于 JWT 的载荷（Payload）信息是 Base64 编码的，所以不应该在 JWT 中放置敏感信息，例如密码等。
实现示例
对接第三方 API 通常涉及到以下几个步骤：获取访问令牌（token）、使用令牌进行 API 请求、处理 API 响应，以及在需要时刷新令牌。下面是一个简单的示例，演示如何使用github.com/golang-jwt/jwt/v5库在 Go 中实现请求token、刷新token以及封装请求：
package main
import (
"context"
"fmt"
"net/http"
"time"
"github.com/golang-jwt/jwt/v5"
"github.com/pkg/errors"
)
// SecretKey 用于签名和验证的密钥
var SecretKey = []byte("your-secret-key")
var expire = 30 * time.Minute
// GenerateToken 生成 JWT
func GenerateToken() (string, error) {
claims := &jwt.RegisteredClaims{
ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(time.Now().Add(expire)),
Issuer: "example",
Subject: "example",
}
token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims)
signedToken, err := token.SignedString(SecretKey)
if err != nil {
return "", err
}
return signedToken, nil
}
// RefreshToken 刷新 JWT
func RefreshToken(tokenString string) (string, error) {
// 解析 token
token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
return SecretKey, nil
})
if err != nil || !token.Valid {
return "", fmt.Errorf("invalid token")
}
// 验证 token 是否有效
claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims)
if !ok {
return "", fmt.Errorf("invalid claims")
}
exp, err := claims.GetExpirationTime()
if err != nil {
return "", errors.Wrap(err, "GetExpirationTime from token error")
}
if time.Until(exp.Time) < 0 {
return "", errors.New("the token expires")
}
return GenerateToken()
}
// AuthMiddleware 中间件，用于验证请求中的 token
func AuthMiddleware(next http.Handler) http.Handler {
return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
tokenString := r.Header.Get("Authorization")
if tokenString == "" {
http.Error(w, "Unauthorized", http.StatusUnauthorized)
return
}
// 解析 token
token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
return SecretKey, nil
})
if err != nil || !token.Valid {
http.Error(w, "Unauthorized", http.StatusUnauthorized)
return
}
// 将解析后的用户信息存储在上下文中，以便后续处理函数使用
claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims)
if !ok {
http.Error(w, "Unauthorized", http.StatusUnauthorized)
return
}
ctx := context.WithValue(r.Context(), "user", claims["sub"])
r = r.WithContext(ctx)
next.ServeHTTP(w, r)
})
}
// ExampleHandler 示例处理程序，需要通过 AuthMiddleware 进行身份验证
func ExampleHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
user := r.Context().Value("user")
w.Write([]byte(fmt.Sprintf("Hello, %s!", user)))
}
func main() {
// 示例代码中使用的路由是伪代码，请根据你的实际项目使用适当的路由设置
mux := http.NewServeMux()
// 处理 /login 路径，生成 token
mux.HandleFunc("/login", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
token, err := GenerateToken()
if err != nil {
http.Error(w, "Failed to generate token", http.StatusInternalServerError)
return
}
w.Write([]byte(token))
})
// 处理 /refresh 路径，刷新 token
mux.HandleFunc("/refresh", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
tokenString := r.Header.Get("Authorization")
newToken, err := RefreshToken(tokenString)
if err != nil {
http.Error(w, "Failed to refresh token", http.StatusInternalServerError)
return
}
w.Write([]byte(newToken))
})
// 处理其他路径，需要通过 AuthMiddleware 进行身份验证
mux.Handle("/example", AuthMiddleware(http.HandlerFunc(ExampleHandler)))
fmt.Println("service start")
http.ListenAndServe(":8080", mux)
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原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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