Redis集群实现JWT认证及授权
随着业务发展，对于用户认证及授权需求不断增加，传统单点登录方案的瓶颈逐渐显现，为此，分布式方案的应用也逐渐被广泛研究。今天，我们将介绍如何通过Redis集群的方式实现JWT认证及授权。
JWT原理简介
JWT（JSON Web Token），是一种基于JSON的开放式标准，用于创建访问令牌，通常用于在网络中传输受信任的信息。JWT是一种非常轻量级的认证方式，最早由RFC7519定义。这种认证方式可以使得一个应用程序或API更具安全性，并且可以节省登录过程所需要的时间。
JWT格式一般由三部分组成：头部、载荷和签名，其中头部和载荷被Base64编码后，用点`. `连接，再用HS256算法将它们加密，即形成了签名。由于签名需要密钥才能生成，因此，只有拥有密钥才能验证JWT的合法性。
Redis集群概述及安装
Redis（Remote Dictionary Server）是一个高性能的键值存储系统，被广泛应用于缓存、队列等领域。Redis集群是Redis提供的分布式解决方案，将一个数据库分布式存储到多个节点。Redis集群在满足高可用、高性能、高可靠的同时，还有对数据的分片存储和自动扩容等优势。
安装Redis集群，我们需要下载Redis源码进行编译，这里以Ubuntu系统为例，具体安装步骤可以参考Redis官方文档：https://redis.io/topics/cluster-tutorial
JWT认证及授权实现
在实现JWT认证及授权的过程中，我们需要使用Redis集群存储Token并进行验证。
1.生成Token
根据JWT的规范，JWT token的生成一般由以下几个步骤组成：
– 构造JWT token的header
“`JavaScript
// 构造Header部分
const header = {
“alg”: “HS256”, // 签名算法
“typ”: “JWT” // token类型
};
const sHeader = JSON.stringify(header);
const sHeaderBase64 = base64UrlEncode(sHeader);
- 构造JWT token的payload
```JavaScript
// 构造Payload部分
const payload = {
"sub": "1234567890", // 签发者
"name": "John Doe", // 用户名
"iat": 1516239022 // 签发时间
};
const sPayload = JSON.stringify(payload);
const sPayloadBase64 = base64UrlEncode(sPayload);
– 加密Header.Payload，生成JWT token
“`JavaScript
// 生成签名信息
const sSign = sHeaderBase64 + “.” + sPayloadBase64;
const key = “sjw89463thguaklwqoq”; // 加密密钥
const bytes = CryptoJS.HmacSHA256(sSign, key);
const sSignBase64 = base64UrlEncode(bytes.toString());
const token = sHeaderBase64 + “.” + sPayloadBase64 + “.” + sSignBase64;
2.校验Token
在接收到Token时，需要对Token进行校验。校验Token的过程一般包括以下几个步骤：
- 解码JWT token
```JavaScript
const arr = token.split(".");
const header = JSON.parse(base64UrlDecode(arr[0]));
const payload = JSON.parse(base64UrlDecode(arr[1]));
– 校验Header和Payload
“`JavaScript
// 校验Header
if (header.alg !== “HS256” || header.typ !== “JWT”) {
return false;
}
// 校验Payload
const now = Math.round(new Date().getTime() / 1000);
if (payload.iat > now) {
return false;
}
- 获取密钥，根据密钥和Header和Payload生成签名，并和Token中的签名进行比对
```JavaScript
// 获取密钥
const key = "sjw89463thguaklwqoq";
// 校验签名
const sSign = arr[0] + "." + arr[1];
const bytes = CryptoJS.HmacSHA256(sSign, key);
const sSignBase64 = base64UrlEncode(bytes.toString());
if (sSignBase64 !== arr[2]) {
return false;
}
return true;
3.存储Token
我们采用Redis集群来存储Token信息，具体代码如下：
“`JavaScript
const Redis = require(‘ioredis’);
const redisCluster = new Redis.Cluster([
{
host: ‘localhost’,
port: 7000
},
{
host: ‘localhost’,
port: 7001
},
{
host: ‘localhost’,
port: 7002
}
]);
redisCluster.set(‘token’, token);
redisCluster.get(‘token’, (err, value) => {
console.log(value);
});
以上代码中，使用ioredis库连接Redis集群，redisCluster.set()方法将Token存储到Redis集群中，redisCluster.get()方法将Token从Redis集群中读取。
4.校验Token
校验Token的过程同上。
结语
本文介绍了如何通过Redis集群实现JWT认证及授权的过程，实现了更高效、更安全的用户登录验证方式。代码中缺少一些细节，可以根据实际需求进行补充。
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