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php 后端实现JWT认证方法示例

时间：2022-05-12 10:54:27 | 栏目：PHP代码 | 点击：次

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

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

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