认证方案之初步认识JWT
前言：
现在越来越多的项目或多或少会用到jwt，为什么会出现使用jwt这样的场景的呢？
假设现在有一个app，后台是分布式系统。app的首页模块部署在上海机房的服务器上，子页面模块部署在深圳机房的服务器上。此时你从首页登录了该app，然后跳转到子页面模块。session在两个机房之间不能同步，用户是否需要重新登录？
传统的方式（cookie+session）需要重新登录，用户体验不好。session共享（在多台物理机之间传输和复制session）方式对网络io的压力大，延迟太长，用户体验也不好。
说到这大家可能会想到，用服务器的session_id存储到cookies中也能做到，为什么非要用token呢？网上有许多文章来比较token和session的优缺点，其实，开发web应用的话用哪种都行。但如果是开发api接口，前后端分离，最好使用token，为什么这么说呢，因为session+cookies是基于web的。但是针对 api接口，可能会考虑到移动端，app是没有cookies和session的。
session方式存储用户信息的最大问题在于要占用大量服务器内存，增加服务器的开销。
而jwt方式将用户状态分散到了客户端中，可以明显减轻服务端的内存压力。session的状态是存储在服务器端，客户端只有session id；而token的状态是存储在客户端
原理：
json web token（缩写 jwt）
jwt 的原理是，服务器认证以后，生成一个 json 对象，发回给用户，以后，用户与服务端通信的时候，都要发回这个 json 对象。
服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名。
服务器就不保存任何 session 数据了，也就是说，服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。
组合：
jwt 的三个部分依次是：header（头部）、payload（负载）、signature（签名）
写成一行，就是下面的样子。
header.payload.signature
一、header
header典型的由两部分组成：token的类型（“jwt”）和算法名称（比如：hmac sha256或者rsa等等）
{
"alg": "hs256", //alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 hmac sha256（写成 hs256）
"typ": "jwt" //typ属性表示这个令牌（token）的类型（type）
}
然后用base64对这个json编码就得到jwt的第一部分
二、payload
jwt的第二部分是payload，它包含声明（要求）。声明是关于实体(通常是用户)和其他数据的声明
jwt 规定了7个官方字段
- iss (issuer)：签发人
- exp (expiration time)：过期时间
- sub (subject)：主题
- aud (audience)：受众
- nbf (not before)：生效时间
- iat (issued at)：签发时间
- jti (jwt id)：编号
除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子
{
"sub": "1234567890",
"name": "john doe",
"admin": true
}
注意，不要在jwt的payload或header中放置敏感信息，除非它们是加密的
三、signature
signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。签名是用于验证消息在传递过程中有没有被更改，并且，对于使用私钥签名的token，它还可以验证jwt的发送方是否为它所称的发送方。
为了得到签名部分，你必须有编码过的header、编码过的payload、一个秘钥，签名算法是header中指定的那个，然对它们签名即可。按照下面的公式产生签名。
hmacsha256(base64urlencode(header) + "." + base64urlencode(payload), secret)
算出签名以后，把 header、payload、signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。
开始：
一、客户端收到服务器返回的 jwt，可以储存在 cookie 里面，也可以储存在 localstorage。
此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 jwt。你可以把它放在 cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 http 请求的头信息authorization字段里面。
authorization: bearer <token>
二、jwt 就放在 post 请求的数据体里面，那么跨源资源共享(cors)将不会成为问题，因为它不使用cookie
1.应用（或者客户端）想授权服务器请求授权。例如，如果用授权码流程的话，就是/oauth/authorize
2.当授权被许可以后，授权服务器返回一个access token给应用
3.应用使用access token访问受保护的资源（比如：api）
特点：
1.jwt 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 token 以后，可以用密钥再加密一次。
2.jwt 不加密的情况下，不能将秘密数据写入 jwt。
3.jwt 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 jwt 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。
4.jwt 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，jwt 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。
注意：
jwt 是 json 格式的被加密了的字符串
jwt 的核心是密钥，就是 json 数据。这是你关心的，并希望安全传递出去的数据。jwt 如何做到这一点，并使你信任它，就是加密签名。
被篡改之后
总结：
参考官方文档：json web tokens