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

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。