如何在php后端中實現一個JWT認證

如何在php后端中實現一個JWT認證？很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

JWT是什么

JWT是json web token縮寫。它將用戶信息加密到token里，服務器不保存任何用戶信息。服務器通過使用保存的密鑰驗證token的正確性，只要正確即通過驗證。基于token的身份驗證可以替代傳統的cookie+session身份驗證方法。

它定義了一種用于簡潔，自包含的用于通信雙方之間以 JSON 對象的形式安全傳遞信息的方法。JWT 可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公鑰密鑰對進行簽名。它具備兩個特點：

簡潔(Compact)：可以通過URL, POST 參數或者在 HTTP header 發送，因為數據量小，傳輸速度快

自包含(Self-contained)：負載中包含了所有用戶所需要的信息，避免了多次查詢數據庫

JWT由三個部分組成：header.payload.signature

以下示例以JWT官網為例

header部分：

{
 "alg": "HS256",
 "typ": "JWT"
}

對應base64UrlEncode編碼為：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

說明：該字段為json格式。alg字段指定了生成signature的算法，默認值為HS256，typ默認值為JWT

payload部分：

{
 "sub": "1234567890",
 "name": "John Doe",
 "iat": 1516239022
}

對應base64UrlEncode編碼為：eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ
說明：該字段為json格式，表明用戶身份的數據，可以自己自定義字段，很靈活。sub 面向的用戶，name 姓名 ,iat 簽發時間。例如可自定義示例如下：

{
  "iss": "admin",     //該JWT的簽發者
  "iat": 1535967430,    //簽發時間
  "exp": 1535974630,    //過期時間
  "nbf": 1535967430,     //該時間之前不接收處理該Token
  "sub": "www.admin.com",  //面向的用戶
  "jti": "9f10e796726e332cec401c569969e13e"  //該Token唯一標識
}

signature部分：

HMACSHA256(
 base64UrlEncode(header) + "." +
 base64UrlEncode(payload),
 123456
)

對應的簽名為：keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU

最終得到的JWT的json為(header.payload.signature)：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU
說明：對header和payload進行base64UrlEncode編碼后進行拼接。通過key（這里是123456）進行HS256算法簽名。

JWT使用流程

• 初次登錄：用戶初次登錄，輸入用戶名密碼

• 密碼驗證：服務器從數據庫取出用戶名和密碼進行驗證

• 生成JWT：服務器端驗證通過，根據從數據庫返回的信息，以及預設規則，生成JWT

• 返還JWT：服務器的HTTP RESPONSE中將JWT返還

• 帶JWT的請求：以后客戶端發起請求，HTTP REQUEST

• HEADER中的Authorizatio字段都要有值，為JWT

• 服務器驗證JWT

PHP如何實現JWT

作者使用的是PHP 7.0.31，不廢話，直接上代碼，新建jwt.php，復制粘貼如下：

<?php
/**
 * PHP實現jwt
 */
class Jwt {

  //頭部
  private static $header=array(
    'alg'=>'HS256', //生成signature的算法
    'typ'=>'JWT'  //類型
  );

  //使用HMAC生成信息摘要時所使用的密鑰
  private static $key='123456';


  /**
   * 獲取jwt token
   * @param array $payload jwt載荷  格式如下非必須
   * [
   * 'iss'=>'jwt_admin', //該JWT的簽發者
   * 'iat'=>time(), //簽發時間
   * 'exp'=>time()+7200, //過期時間
   * 'nbf'=>time()+60, //該時間之前不接收處理該Token
   * 'sub'=>'www.admin.com', //面向的用戶
   * 'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) //該Token唯一標識
   * ]
   * @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;
    }
  }


  /**
   * 驗證token是否有效,默認驗證exp,nbf,iat時間
   * @param string $Token 需要驗證的token
   * @return bool|string
   */
  public static function verifyToken(string $Token)
  {
    $tokens = explode('.', $Token);
    if (count($tokens) != 3)
      return false;

    list($base64header, $base64payload, $sign) = $tokens;

    //獲取jwt算法
    $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
    if (empty($base64decodeheader['alg']))
      return false;

    //簽名驗證
    if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, self::$key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)
      return false;

    $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

    //簽發時間大于當前服務器時間驗證失敗
    if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())
      return false;

    //過期時間小宇當前服務器時間驗證失敗
    if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())
      return false;

    //該nbf時間之前不接收處理該Token
    if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())
      return false;

    return $payload;
  }




  /**
   * base64UrlEncode  https://jwt.io/ 中base64UrlEncode編碼實現
   * @param string $input 需要編碼的字符串
   * @return string
   */
  private static function base64UrlEncode(string $input)
  {
    return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));
  }

  /**
   * base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode解碼實現
   * @param string $input 需要解碼的字符串
   * @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簽名  https://jwt.io/ 中HMACSHA256簽名實現
   * @param string $input 為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));
  }
}

  //測試和官網是否匹配begin
  $payload=array('sub'=>'1234567890','name'=>'John Doe','iat'=>1516239022);
  $jwt=new Jwt;
  $token=$jwt->getToken($payload);
  echo "<pre>";
  echo $token;
  
  //對token進行驗證簽名
  $getPayload=$jwt->verifyToken($token);
  echo "<br><br>";
  var_dump($getPayload);
  echo "<br><br>";
  //測試和官網是否匹配end
  
  
  //自己使用測試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;
  
  //對token進行驗證簽名
  $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);
  echo "<br><br>";
  var_dump($getPayload_test);
  echo "<br><br>";
  //自己使用時候end

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