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我拷過來為了方便看,原文更詳細: https://www.cnblogs.com/moyand/p/9047978.html

1、很久很久以前,Web 基本上就是文件的瀏覽而已, 既然是瀏覽,作為伺服器, 不需要記錄誰在某一段時間裡都瀏覽了什麼文件,每次請求都是一個新的HTTP協議, 就是請求加響應, 尤其是我不用記住是誰剛剛發了HTTP請求, 每個請求對我來說都是全新的。這段時間很嗨皮

2、但是隨著互動式Web應用的興起,像線上購物網站,需要登入的網站等等,馬上就面臨一個問題,那就是要管理會話,必須記住哪些人登入系統, 哪些人往自己的購物車中放商品, 也就是說我必須把每個人區分開,這就是一個不小的挑戰,因為HTTP請求是無狀態的,所以想出的辦法就是給大家發一個會話標識(session id), 說白了就是一個隨機的字串,每個人收到的都不一樣, 每次大家向我發起HTTP請求的時候,把這個字串給一併捎過來, 這樣我就能區分開誰是誰了

3、這樣大家很嗨皮了,可是伺服器就不嗨皮了,每個人只需要儲存自己的session id,而伺服器要儲存所有人的session id ! 如果訪問伺服器多了, 就得由成千上萬,甚至幾十萬個。

這對伺服器說是一個巨大的開銷 , 嚴重的限制了伺服器擴充套件能力, 比如說我用兩個機器組成了一個叢集, 小F通過機器A登入了系統, 那session id會儲存在機器A上, 假設小F的下一次請求被轉發到機器B怎麼辦? 機器B可沒有小F的 session id啊。

有時候會採用一點小伎倆: session sticky , 就是讓小F的請求一直粘連在機器A上, 但是這也不管用, 要是機器A掛掉了, 還得轉到機器B去。

那隻好做session 的複製了, 把session id 在兩個機器之間搬來搬去, 快累死了。

後來有個叫Memcached的支了招: 把session id 集中儲存到一個地方, 所有的機器都來訪問這個地方的資料, 這樣一來,就不用複製了, 但是增加了單點失敗的可能性, 要是那個負責session 的機器掛了, 所有人都得重新登入一遍, 估計得被人罵死。

也嘗試把這個單點的機器也搞出叢集,增加可靠性, 但不管如何, 這小小的session 對我來說是一個沉重的負擔

4 於是有人就一直在思考, 我為什麼要儲存這可惡的session呢, 只讓每個客戶端去儲存該多好?

可是如果不儲存這些session id , 怎麼驗證客戶端發給我的session id 的確是我生成的呢? 如果不去驗證,我們都不知道他們是不是合法登入的使用者, 那些不懷好意的傢伙們就可以偽造session id , 為所欲為了。

嗯,對了,關鍵點就是驗證 !

比如說, 小F已經登入了系統, 我給他發一個令牌(token), 裡邊包含了小F的 user id, 下一次小F 再次通過Http 請求訪問我的時候, 把這個token 通過Http header 帶過來不就可以了。

不過這和session id沒有本質區別啊, 任何人都可以可以偽造, 所以我得想點兒辦法, 讓別人偽造不了。

那就對資料做一個簽名吧, 比如說我用HMAC-SHA256 演算法,加上一個只有我才知道的金鑰, 對資料做一個簽名, 把這個簽名和資料一起作為token , 由於金鑰別人不知道, 就無法偽造token了。

這個token 我不儲存, 當小F把這個token 給我發過來的時候,我再用同樣的HMAC-SHA256 演算法和同樣的金鑰,對資料再計算一次簽名, 和token 中的簽名做個比較, 如果相同, 我就知道小F已經登入過了,並且可以直接取到小F的user id , 如果不相同, 資料部分肯定被人篡改過, 我就告訴傳送者: 對不起,沒有認證。

Token 中的資料是明文儲存的(雖然我會用Base64做下編碼, 但那不是加密), 還是可以被別人看到的, 所以我不能在其中儲存像密碼這樣的敏感資訊。

當然, 如果一個人的token 被別人偷走了, 那我也沒辦法, 我也會認為小偷就是合法使用者, 這其實和一個人的session id 被別人偷走是一樣的。

這樣一來, 我就不儲存session id 了, 我只是生成token , 然後驗證token , 我用我的CPU計算時間獲取了我的session 儲存空間 !

解除了session id這個負擔, 可以說是無事一身輕, 我的機器叢集現在可以輕鬆地做水平擴充套件, 使用者訪問量增大, 直接加機器就行。 這種無狀態的感覺實在是太好了!

Cookie
cookie 是一個非常具體的東西,指的就是瀏覽器裡面能永久儲存的一種資料,僅僅是瀏覽器實現的一種資料儲存功能。

cookie由伺服器生成,傳送給瀏覽器,瀏覽器把cookie以kv形式儲存到某個目錄下的文字檔案內,下一次請求同一網站時會把該cookie傳送給伺服器。由於cookie是存在客戶端上的,所以瀏覽器加入了一些限制確保cookie不會被惡意使用,同時不會佔據太多磁碟空間,所以每個域的cookie數量是有限的。

Session
session 從字面上講,就是會話。這個就類似於你和一個人交談,你怎麼知道當前和你交談的是張三而不是李四呢?對方肯定有某種特徵(長相等)表明他就是張三。

session 也是類似的道理,伺服器要知道當前發請求給自己的是誰。為了做這種區分,伺服器就要給每個客戶端分配不同的“身份標識”,然後客戶端每次向伺服器發請求的時候,都帶上這個“身份標識”,伺服器就知道這個請求來自於誰了。至於客戶端怎麼儲存這個“身份標識”,可以有很多種方式,對於瀏覽器客戶端,大家都預設採用 cookie 的方式。

伺服器使用session把使用者的資訊臨時儲存在了伺服器上,使用者離開網站後session會被銷燬。這種使用者資訊儲存方式相對cookie來說更安全,可是session有一個缺陷:如果web伺服器做了負載均衡,那麼下一個操作請求到了另一臺伺服器的時候session會丟失。

Token
在Web領域基於Token的身份驗證隨處可見。在大多數使用Web API的網際網路公司中,tokens 是多使用者下處理認證的最佳方式。

以下幾點特性會讓你在程式中使用基於Token的身份驗證

1.無狀態、可擴充套件

2.支援移動裝置

3.跨程式呼叫

4.安全

那些使用基於Token的身份驗證的大佬們

大部分你見到過的API和Web應用都使用tokens。例如Facebook, Twitter, Google , GitHub等。

Token的起源

在介紹基於Token的身份驗證的原理與優勢之前,不妨先看看之前的認證都是怎麼做的。

  基於伺服器的驗證

  我們都是知道HTTP協議是無狀態的,這種無狀態意味著程式需要驗證每一次請求,從而辨別客戶端的身份。

在這之前,程式都是通過在服務端儲存的登入資訊來辨別請求的。這種方式一般都是通過儲存Session來完成。

下圖展示了基於伺服器驗證的原理

隨著Web,應用程式,已經移動端的興起,這種驗證的方式逐漸暴露出了問題。尤其是在可擴充套件性方面。

基於伺服器驗證方式暴露的一些問題

1.Seesion:每次認證使用者發起請求時,伺服器需要去建立一個記錄來儲存資訊。當越來越多的使用者發請求時,記憶體的開銷也會不斷增加。

2.可擴充套件性:在服務端的記憶體中使用Seesion儲存登入資訊,伴隨而來的是可擴充套件性問題。

3.CORS(跨域資源共享):當我們需要讓資料跨多臺移動裝置上使用時,跨域資源的共享會是一個讓人頭疼的問題。在使用Ajax抓取另一個域的資源,就可以會出現禁止請求的情況。

4.CSRF(跨站請求偽造):使用者在訪問銀行網站時,他們很容易受到跨站請求偽造的攻擊,並且能夠被利用其訪問其他的網站。

在這些問題中,可擴充套件行是最突出的。因此我們有必要去尋求一種更有行之有效的方法。

基於Token的驗證原理

基於Token的身份驗證是無狀態的,我們不將使用者資訊存在伺服器或Session中。

這種概念解決了在服務端儲存資訊時的許多問題

  NoSession意味著你的程式可以根據需要去增減機器,而不用去擔心使用者是否登入。

基於Token的身份驗證的過程如下:

1.使用者通過使用者名稱和密碼傳送請求。

2.程式驗證。

3.程式返回一個簽名的token 給客戶端。

4.客戶端儲存token,並且每次用於每次傳送請求。

5.服務端驗證token並返回資料。

每一次請求都需要token。token應該在HTTP的頭部傳送從而保證了Http請求無狀態。我們同樣通過設定伺服器屬性Access-Control-Allow-Origin:* ,讓伺服器能接受到來自所有域的請求。需要主要的是,在ACAO頭部標明(designating)*時,不得帶有像HTTP認證,客戶端SSL證書和cookies的證書。

實現思路:

1.使用者登入校驗,校驗成功後就返回Token給客戶端。

2.客戶端收到資料後儲存在客戶端

3.客戶端每次訪問API是攜帶Token到伺服器端。

4.伺服器端採用filter過濾器校驗。校驗成功則返回請求資料,校驗失敗則返回錯誤碼

當我們在程式中認證了資訊並取得token之後,我們便能通過這個Token做許多的事情。

我們甚至能基於建立一個基於許可權的token傳給第三方應用程式,這些第三方程式能夠獲取到我們的資料(當然只有在我們允許的特定的token)

Tokens的優勢

無狀態、可擴充套件

在客戶端儲存的Tokens是無狀態的,並且能夠被擴充套件。基於這種無狀態和不儲存Session資訊,負載負載均衡器能夠將使用者資訊從一個服務傳到其他伺服器上。

如果我們將已驗證的使用者的資訊儲存在Session中,則每次請求都需要使用者向已驗證的伺服器傳送驗證資訊(稱為Session親和性)。使用者量大時,可能會造成

一些擁堵。

但是不要著急。使用tokens之後這些問題都迎刃而解,因為tokens自己hold住了使用者的驗證資訊。

安全性

請求中傳送token而不再是傳送cookie能夠防止CSRF(跨站請求偽造)。即使在客戶端使用cookie儲存token,cookie也僅僅是一個儲存機制而不是用於認證。不將資訊儲存在Session中,讓我們少了對session操作。

token是有時效的,一段時間之後使用者需要重新驗證。我們也不一定需要等到token自動失效,token有撤回的操作,通過token revocataion可以使一個特定的token或是一組有相同認證的token無效。

可擴充套件性()

Tokens能夠建立與其它程式共享許可權的程式。例如,能將一個隨便的社交帳號和自己的大號(Fackbook或是Twitter)聯絡起來。當通過服務登入Twitter(我們將這個過程Buffer)時,我們可以將這些Buffer附到Twitter的資料流上(we are allowing Buffer to post to our Twitter stream)。

使用tokens時,可以提供可選的許可權給第三方應用程式。當使用者想讓另一個應用程式訪問它們的資料,我們可以通過建立自己的API,得出特殊許可權的tokens。

多平臺跨域

我們提前先來談論一下CORS(跨域資源共享),對應用程式和服務進行擴充套件的時候,需要介入各種各種的裝置和應用程式。

Having our API just serve data, we can also make the design choice to serve assets from a CDN. This eliminates the issues that CORS brings up after we set a quick header configuration for our application.

只要使用者有一個通過了驗證的token,資料和資源就能夠在任何域上被請求到。

      Access-Control-Allow-Origin: *       

基於標準

建立token的時候,你可以設定一些選項。我們在後續的文章中會進行更加詳盡的描述,但是標準的用法會在JSON Web Tokens體現。

最近的程式和文件是供給JSON Web Tokens的。它支援眾多的語言。這意味在未來的使用中你可以真正的轉換你的認證機制。

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墨顏丶締造非凡( 隱藏?)
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