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Spring Cloud实战 | 最终篇:Spring Cloud Gateway+Spring Security OAuth2集成统一认证授权平台下实现注销使JWT失效方案

开发技术 开发技术 1个月前 (09-27) 41次浏览

一. 前言

在上一篇文章介绍 youlai-mall 项目中,通过整合Spring Cloud Gateway、Spring Security OAuth2、JWT等技术实现了微服务下统一认证授权平台的搭建。最后在文末留下一个值得思考问题,就是如何在注销、修改密码、修改权限场景下让JWT失效?所以在这篇文章来对方案和实现进行补充。想亲身体验的小伙伴们可以了解下 youlai-mall 项目和Spring Cloud实战系列往期文章。

youlai-mall项目地址

Spring Cloud实战系列往期文章

  1. Spring Cloud实战 | 第一篇:Windows搭建Nacos服务
  2. Spring Cloud实战 | 第二篇:Spring Cloud整合Nacos实现注册中心
  3. Spring Cloud实战 | 第三篇:Spring Cloud整合Nacos实现配置中心
  4. Spring Cloud实战 | 第四篇:Spring Cloud整合Gateway实现API网关
  5. Spring Cloud实战 | 第五篇:Spring Cloud整合OpenFeign实现微服务之间的调用
  6. Spring Cloud实战 | 第六篇:Spring Cloud Gateway+Spring Security OAuth2+JWT实现微服务统一认证授权
  7. vue-element-admin实战 | 第一篇: 移除mock接入后台,搭建有来商城youlai-mall前后端分离管理平台
  8. vue-element-admin实战 | 第二篇: 最小改动接入后台实现根据权限动态加载菜单

二. 解决方案

JWT最大的一个优势在于它是无状态的,自身包含了认证鉴权所需要的所有信息,服务器端无需对其存储,从而给服务器减少了存储开销。

但是无状态引出的问题也是可想而知的,它无法作废未过期的JWT。举例说明注销场景下,就传统的cookie/session认证机制,只需要把存在服务器端的session删掉就OK了。但是JWT呢,它是不存在服务器端的啊,好的那我删存在客户端的JWT行了吧。额,社会本就复杂别再欺骗自己了好么,被你在客户端删掉的JWT还是可以通过服务器端认证的。

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首先明确一点JWT失效的唯一途径就是等过期,就是说不借助外力的情况下,无法达到某些场景下需要主动使JWT失效的目的。而外力则是在服务器端存储着JWT的状态,在请求资源时添加判断逻辑,这与JWT特性无状态是相互矛盾的存在。但是,你要知道如果你选择走上了JWT这条路,那就没得选了。如果你有好的方式,希望你来打我脸。

以下就JWT在某些场景需要失效的简单方案整理如下:

1. 白名单方式

认证通过时,把JWT缓存到Redis,注销时,从缓存移除JWT。请求资源添加判断JWT在缓存中是否存在,不存在拒绝访问。这种方式和cookie/session机制中的会话失效删除session基本一致。

2. 黑名单方式

注销登录时,缓存JWT至Redis,且缓存有效时间设置为JWT的有效期,请求资源时判断是否存在缓存的黑名单中,存在则拒绝访问。

白名单和黑名单的实现逻辑差不多,黑名单不需每次登录都将JWT缓存,仅仅在某些特殊场景下需要缓存JWT,给服务器带来的压力要远远小于白名单的方式。

三. 黑名单方式实现

以下演示在退出登录时通过添加至黑名单的方式实现JWT失效

逻辑很明确,在调用退出登录接口时将JWT缓存到Redis的黑名单中,然后在网关做判定请求头的JWT是否在黑名单内做对应的处理。

1. 认证中心(youlai-auth)退出登录接口

登出接口/oauth/logout的主要逻辑把JWT添加至Redis黑名单缓存中,但没必要把整个JWT字符串都存储下来,JWT的载体中有个jti(JWT ID)字段声明为JWT提供了唯一的标识符。JWT解析的结构如下:

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既然有这么个字段能作为JWT的唯一标识,从JWT解析出jti之后将其存储到黑名单中作为判别依据,相较于存储完整的JWT字符串减少了存储开销。另外我们只需保证JWT在其有效期内用户登出后失效就可以了,JWT有效期过了黑名单也就没有存在的必要,所以我们这里还需要设置黑名单的过期时间,不然黑名单的数量会无休止的越来越多,这是我们不想看到的。

@Api(tags = "认证中心")
@RestController
@RequestMapping("/oauth")
@AllArgsConstructor
public class AuthController {

    private RedisTemplate redisTemplate;

    @DeleteMapping("/logout")
    public Result logout(HttpServletRequest request) {
        String payload = request.getHeader(AuthConstants.JWT_PAYLOAD_KEY);
        JSONObject jsonObject = JSONUtil.parseObj(payload);

        String jti = jsonObject.getStr("jti"); // JWT唯一标识
        long exp = jsonObject.getLong("exp"); // JWT过期时间戳(单位:秒)

        long currentTimeSeconds = System.currentTimeMillis() / 1000;

        if (exp < currentTimeSeconds) { // token已过期
            return Result.custom(ResultCode.INVALID_TOKEN_OR_EXPIRED);
        }
        redisTemplate.opsForValue().set(AuthConstants.TOKEN_BLACKLIST_PREFIX + jti, Strings.EMPTY, (exp - currentTimeSeconds), TimeUnit.SECONDS);
        return Result.success();
    }
}

2. 网关(youlai-gateway)的全局过滤器

从请求头提取JWT,解析出唯一标识jti,然后判断该标识是否存在黑名单列表里,如果是直接返回响应token失效的提示信息。

/**
 * 全局过滤器 黑名单token过滤
 */
@Component
@Slf4j
@AllArgsConstructor
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    private RedisTemplate redisTemplate;

    @SneakyThrows
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst(AuthConstants.JWT_TOKEN_HEADER);
        if (StrUtil.isBlank(token)) {
            return chain.filter(exchange);
        }
        token = token.replace(AuthConstants.JWT_TOKEN_PREFIX, Strings.EMPTY);
        JWSObject jwsObject = JWSObject.parse(token);
        String payload = jwsObject.getPayload().toString();

        // 黑名单token(登出、修改密码)校验
        JSONObject jsonObject = JSONUtil.parseObj(payload);
        String jti = jsonObject.getStr("jti"); // JWT唯一标识

        Boolean isBlack = redisTemplate.hasKey(AuthConstants.TOKEN_BLACKLIST_PREFIX + jti);
        if (isBlack) {
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
            response.getHeaders().set(HttpHeaders.CONTENT_TYPE, MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE);
            response.getHeaders().set("Access-Control-Allow-Origin", "*");
            response.getHeaders().set("Cache-Control", "no-cache");
            String body = JSONUtil.toJsonStr(Result.custom(ResultCode.INVALID_TOKEN_OR_EXPIRED));
            DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(body.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
            return response.writeWith(Mono.just(buffer));
        }

        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest().mutate()
                .header(AuthConstants.JWT_PAYLOAD_KEY, payload)
                .build();
        exchange = exchange.mutate().request(request).build();
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

3. 注销后JWT失效测试

测试流程涉及到以下3个接口

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1. 登录访问资源

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2. 退出登录再次访问资源

退出成功查看redis缓存黑名单列表

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再次访问登录用户信息如下:

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可以看到退出登录后再次使用原JWT请求提示“token无效或已过期”

3. youlai-mall项目退出登录演示

上面报“token无效或已过期”的响应码是”A0230″,这个对应的是Java开发手册【泰山版】的错误码

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打开之前搭建好的前端管理平台youlai-mall-admin-web,修改src/util/request.js文件中的无效token的响应码为“A0230”,这样在token无效的情况下提示重新登录

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演示通过第三方接口调试工具调用注销接口让JWT失效,然后再次刷新页面请求资源会因为JWT的失效而跳转到登录页。

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四. 总结

JWT是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范,可实现无状态、分布式应用的统一认证鉴权。但是事物往往具有两面性,有利必有弊,因为JWT的无状态,自生成后不借助外界条件唯一失效的方式就是过期。然而借助的外界的条件后JWT便有状态了的,也就是没有所谓严格意义上的无状态,其实也不必纠结于此,因为瑕不掩瑜。在白名单和黑名单的实现方式,这里选择了后者状态性更小的黑名单方式。还是文中提到过的一句话,如果你有更好的实现方式,欢迎留言告知,不胜感激!

本篇是暂阶段的Spring Cloud实战的最终章了,也就是说基于Spring Boot +Spring Cloud+ Element-UI搭建的前后端分离基础权限框架已经搭建完成。后面计划写使用此基础框架整合uni-app跨平台前端框架开发一套商城小程序,希望大家给个关注或star,感谢感谢~

本篇完整代码下载地址

youlai-mall

youlai-mall-admin-web


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