第165题(2020-03-04)：JWT(JSON Web Token)的原理是什么？

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1. 什么是JWT

JSON Web Token（JWT）是一个非常轻巧的规范。

这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。 简称JWT，在HTTP通信过程中，进行身份认证。

我们知道HTTP通信是无状态的，因此客户端的请求到了服务端处理完之后是无法返回给原来的客户端。

因此需要对访问的客户端进行识别，常用的做法是通过session机制：

客户端在服务端登陆成功之后，服务端会生成一个sessionID，返回给客户端，客户端将sessionID保存到cookie中，再次发起请求的时候，携带cookie中的sessionID到服务端，服务端会缓存该session（会话），当客户端请求到来的时候，服务端就知道是哪个用户的请求，并将处理的结果返回给客户端，完成通信。

通过上面的分析，可以知道session存在以下问题：

1、session保存在服务端，当客户访问量增加时，服务端就需要存储大量的session会话，对服务器有很大的考验；

2、当服务端为集群时，用户登陆其中一台服务器，会将session保存到该服务器的内存中，但是当用户的访问到其他服务器时，会无法访问，通常采用缓存一致性技术来保证可以共享，或者采用第三方缓存来保存session，不方便。

2. Json Web Token是怎么做的？

• 客户端通过用户名和密码登录服务器；

• 服务端对客户端身份进行验证；

• 服务端对该用户生成Token，返回给客户端；

• 客户端发起请求，需要携带该Token；

• 服务端收到请求后，首先验证Token，之后返回数据。

• 客户端将Token保存到本地浏览器，一般保存到cookie中。

服务端不需要保存Token，只需要对Token中携带的信息进行验证即可；
无论客户端访问后台的那台服务器，只要可以通过用户信息的验证即可。

3. JWT 的原理

JWT 的原理是，服务器认证以后，生成一个 JSON 对象，发回给用户，就像下面这样。

{ "姓名": "张三", "角色": "管理员", "到期时间": "2018年10月31日0点0分"}
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（详见后文）。

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。