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△Hollis, 一個(gè)對(duì)Coding有著獨(dú)特追求的人△

這是Hollis的第 367 篇原創(chuàng)分享

作者 l zyz1992

來(lái)源 l Hollis（ID：hollischuang）

在我們的 java 業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，或多或少的會(huì)涉及到權(quán)限、認(rèn)證等類似的概念。但是很多小伙伴還是傻傻的分不清這些的概念和區(qū)別，今天我們就來(lái)好好的捋一捋，將其區(qū)別的概念深深的刻在腦海中。

認(rèn)證 Authentication

百度百科中對(duì)于認(rèn)證的解釋是：身份驗(yàn)證（Authentication），在 .NET Framework 安全中，通過(guò)對(duì)照某些機(jī)構(gòu)檢查用戶的憑據(jù)，發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證主體標(biāo)識(shí)的過(guò)程。

當(dāng)然，今天我們來(lái)討論肯定不會(huì)用這么生硬的詞來(lái)解釋的。

通俗地講就是 驗(yàn)證當(dāng)前用戶的身份，證明“你是你自己”（比如：你每天上下班打卡，都需要通過(guò)指紋打卡，當(dāng)你的指紋和系統(tǒng)里錄入的指紋相匹配時(shí)，就打卡成功）

常見的認(rèn)證方式：

用戶名密碼登錄
郵箱發(fā)送登錄鏈接
手機(jī)號(hào)接收驗(yàn)證碼
只要你能收到郵箱/驗(yàn)證碼，就默認(rèn)你是賬號(hào)的主人

授權(quán) Authorization

所謂授權(quán)，就是某個(gè)用戶授予其他應(yīng)用訪問(wèn)該用戶某些資源的權(quán)限。

例如，在你安裝手機(jī)應(yīng)用的時(shí)候，APP肯定會(huì)跳出來(lái)問(wèn)是否允許授予權(quán)限（訪問(wèn)相冊(cè)、位置等權(quán)限）；你在訪問(wèn)微信小程序時(shí)，當(dāng)?shù)卿洉r(shí)，小程序會(huì)詢問(wèn)是否允許授予權(quán)限（獲取昵稱、頭像、地區(qū)、性別等個(gè)人信息）

實(shí)現(xiàn)授權(quán)的方式有：cookie、session、token、OAuth

憑證 Credentials

實(shí)現(xiàn)認(rèn)證和授權(quán)的前提是需要一種媒介（證書）來(lái)標(biāo)記訪問(wèn)者的身份。

這個(gè)其實(shí)很好理解，身份證大家肯定是都有的。過(guò)身份證，我們可以辦理手機(jī)卡/銀行卡/個(gè)人貸款/交通出行等等，這就是認(rèn)證的憑證。

在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，一般網(wǎng)站會(huì)有兩種模式，游客模式和登錄模式。

游客模式下，可以正常瀏覽網(wǎng)站上面的文章，一旦想要點(diǎn)贊/收藏/分享文章，就需要登錄或者注冊(cè)賬號(hào)。
登錄模式，當(dāng)用戶登錄成功后，服務(wù)器會(huì)給該用戶使用的瀏覽器頒發(fā)一個(gè)令牌（token），這個(gè)令牌用來(lái)表明你的身份，每次瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)會(huì)帶上這個(gè)令牌，就可以使用游客模式下無(wú)法使用的功能。

Cookie

HTTP 是無(wú)狀態(tài)的協(xié)議（對(duì)于事務(wù)處理沒有記憶能力，每次客戶端和服務(wù)端會(huì)話完成時(shí)，服務(wù)端不會(huì)保存任何會(huì)話信息）：每個(gè)請(qǐng)求都是完全獨(dú)立的，服務(wù)端無(wú)法確認(rèn)當(dāng)前訪問(wèn)者的身份信息，無(wú)法分辨上一次的請(qǐng)求發(fā)送者和這一次的發(fā)送者是不是同一個(gè)人。

所以服務(wù)器與瀏覽器為了進(jìn)行會(huì)話跟蹤（知道是誰(shuí)在訪問(wèn)我），就必須主動(dòng)的去維護(hù)一個(gè)狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)用于告知服務(wù)端前后兩個(gè)請(qǐng)求是否來(lái)自同一瀏覽器。而這個(gè)狀態(tài)需要通過(guò) cookie 或者 session 去實(shí)現(xiàn)。

cookie 存儲(chǔ)在客戶端：cookie 是服務(wù)器發(fā)送到用戶瀏覽器并保存在本地的一小塊數(shù)據(jù)，它會(huì)在瀏覽器下次向同一服務(wù)器再發(fā)起請(qǐng)求時(shí)被攜帶并發(fā)送到服務(wù)器上。

cookie 是不可跨域的：每個(gè) cookie 都會(huì)綁定單一的域名，無(wú)法在別的域名下獲取使用，一級(jí)域名和二級(jí)域名之間是允許共享使用的（靠的是 domain）。

Session

session 是另外一種記錄服務(wù)器和客戶端會(huì)話狀態(tài)的機(jī)制，通常情況下，session 是基于 cookie 實(shí)現(xiàn)的，session 存儲(chǔ)在服務(wù)器端，sessionId 會(huì)被存儲(chǔ)到客戶端的cookie 中

session 認(rèn)證流程：

用戶第一次請(qǐng)求服務(wù)器的時(shí)候，服務(wù)器根據(jù)用戶提交的相關(guān)信息，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 Session
請(qǐng)求返回時(shí)將此 Session 的唯一標(biāo)識(shí)信息 SessionID 返回給瀏覽器
瀏覽器接收到服務(wù)器返回的 SessionID 信息后，會(huì)將此信息存入到 Cookie 中，同時(shí) Cookie 記錄此 SessionID 屬于哪個(gè)域名
當(dāng)用戶第二次訪問(wèn)服務(wù)器的時(shí)候，請(qǐng)求會(huì)自動(dòng)判斷此域名下是否存在 Cookie 信息，如果存在自動(dòng)將 Cookie 信息也發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)端會(huì)從 Cookie 中獲取 SessionID，再根據(jù) SessionID 查找對(duì)應(yīng)的 Session 信息，如果沒有找到說(shuō)明用戶沒有登錄或者登錄失效，如果找到 Session 證明用戶已經(jīng)登錄可執(zhí)行后面操作。

目前，大部分系統(tǒng)都是根據(jù)此原理來(lái)驗(yàn)證用戶的登錄狀態(tài)的。

Cookie 和 Session 的區(qū)別

這個(gè)應(yīng)該是面試中問(wèn)的頻率非常高的一個(gè)問(wèn)題了。

安全性：Session 比 Cookie 安全，Session 是存儲(chǔ)在服務(wù)器端的，Cookie 是存儲(chǔ)在客戶端的。
存取值的類型不同：Cookie 只支持存字符串?dāng)?shù)據(jù)，想要設(shè)置其他類型的數(shù)據(jù)，需要將其轉(zhuǎn)換成字符串，Session 可以存任意數(shù)據(jù)類型。
有效期不同：Cookie 可設(shè)置為長(zhǎng)時(shí)間保持，比如我們經(jīng)常使用的默認(rèn)登錄功能，Session 一般失效時(shí)間較短，客戶端關(guān)閉（默認(rèn)情況下）或者 Session 超時(shí)都會(huì)失效。
存儲(chǔ)大小不同：?jiǎn)蝹€(gè) Cookie 保存的數(shù)據(jù)不能超過(guò) 4K，Session 可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于 Cookie，但是當(dāng)訪問(wèn)量過(guò)多，會(huì)占用過(guò)多的服務(wù)器資源。

令牌 Token

Acesss Token

訪問(wèn)資源接口（API）時(shí)所需要的資源憑證，簡(jiǎn)單 token 的組成：uid(用戶唯一的身份標(biāo)識(shí))、time(當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳)、sign（簽名，token 的前幾位以哈希算法壓縮成的一定長(zhǎng)度的十六進(jìn)制字符串）

Acesss Token的特點(diǎn)是 * 服務(wù)端無(wú)狀態(tài)化、可擴(kuò)展性好 * 支持移動(dòng)端設(shè)備 * 安全 * 支持跨程序調(diào)用

token 的身份驗(yàn)證流程如下：

客戶端使用用戶名跟密碼請(qǐng)求登錄
服務(wù)端收到請(qǐng)求，去驗(yàn)證用戶名與密碼
驗(yàn)證成功后，服務(wù)端會(huì)簽發(fā)一個(gè) token 并把這個(gè) token 發(fā)送給客戶端
客戶端收到 token 以后，會(huì)把它存儲(chǔ)起來(lái)，比如放在 cookie 里或者 localStorage 里
客戶端每次向服務(wù)端請(qǐng)求資源的時(shí)候需要帶著服務(wù)端簽發(fā)的 token
服務(wù)端收到請(qǐng)求，然后去驗(yàn)證客戶端請(qǐng)求里面帶著的 token ，如果驗(yàn)證成功，就向客戶端返回請(qǐng)求的數(shù)據(jù)

Refresh Token

refresh token 是專用于刷新 access token 的 token。

如果沒有 refresh token，也可以刷新 access token，但每次刷新都要用戶輸入登錄用戶名與密碼，會(huì)很麻煩。有了 refresh token，可以減少這個(gè)麻煩，客戶端直接用 refresh token 去更新 access token，無(wú)需用戶進(jìn)行額外的操作。

Access Token 的有效期比較短，當(dāng) Acesss Token 由于過(guò)期而失效時(shí)，使用 Refresh Token 就可以獲取到新的 Token，如果 Refresh Token 也失效了，用戶就只能重新登錄了。

Refresh Token 及過(guò)期時(shí)間是存儲(chǔ)在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，只有在申請(qǐng)新的 Acesss Token 時(shí)才會(huì)驗(yàn)證，不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)接口響應(yīng)時(shí)間造成影響，也不需要向 Session 一樣一直保持在內(nèi)存中以應(yīng)對(duì)大量的請(qǐng)求。

Token 和 Session 的區(qū)別

Session 是一種記錄服務(wù)器和客戶端會(huì)話狀態(tài)的機(jī)制，使服務(wù)端有狀態(tài)化，可以記錄會(huì)話信息。而 Token 是令牌，訪問(wèn)資源接口（API）時(shí)所需要的資源憑證。Token 使服務(wù)端無(wú)狀態(tài)化，不會(huì)存儲(chǔ)會(huì)話信息。

Session 和 Token 并不矛盾，作為身份認(rèn)證 Token 安全性比 Session 好，因?yàn)槊恳粋€(gè)請(qǐng)求都有簽名還能防止監(jiān)聽以及重放攻擊，而 Session 就必須依賴鏈路層來(lái)保障通訊安全了。如果你需要實(shí)現(xiàn)有狀態(tài)的會(huì)話，仍然可以增加 Session 來(lái)在服務(wù)器端保存一些狀態(tài)。

所謂 Session 認(rèn)證只是簡(jiǎn)單的把 User 信息存儲(chǔ)到 Session 里，因?yàn)?SessionID 的不可預(yù)測(cè)性，暫且認(rèn)為是安全的。而 Token ，如果指的是 OAuth Token 或類似的機(jī)制的話，提供的是認(rèn)證和授權(quán) ，認(rèn)證是針對(duì)用戶，授權(quán)是針對(duì) App 。其目的是讓某 App 有權(quán)利訪問(wèn)某用戶的信息。這里的 Token 是唯一的。不可以轉(zhuǎn)移到其它 App上，也不可以轉(zhuǎn)到其它用戶上。Session 只提供一種簡(jiǎn)單的認(rèn)證，即只要有此 SessionID ，即認(rèn)為有此 User 的全部權(quán)利。是需要嚴(yán)格保密的，這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該只保存在站方，不應(yīng)該共享給其它網(wǎng)站或者第三方 App。

所以簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：如果你的用戶數(shù)據(jù)可能需要和第三方共享，或者允許第三方調(diào)用 API 接口，用 Token 。如果永遠(yuǎn)只是自己的網(wǎng)站，自己的 App，用什么就無(wú)所謂了。

JWT（JSON Web Token）

JSON Web Token（簡(jiǎn)稱 JWT）是目前最流行的跨域認(rèn)證解決方案

JWT 是為了在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境間傳遞聲明而執(zhí)行的一種基于 JSON 的開放標(biāo)準(zhǔn)（RFC 7519）。JWT 的聲明一般被用來(lái)在身份提供者和服務(wù)提供者間傳遞被認(rèn)證的用戶身份信息，以便于從資源服務(wù)器獲取資源。比如用在用戶登錄上。

可以使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公/私秘鑰對(duì) JWT 進(jìn)行簽名。因?yàn)閿?shù)字簽名的存在，這些傳遞的信息是可信的。

JWT 認(rèn)證流程：

用戶輸入用戶名/密碼登錄，服務(wù)端認(rèn)證成功后，會(huì)返回給客戶端一個(gè) JWT
客戶端將 token 保存到本地（通常使用 localstorage，也可以使用 cookie）
當(dāng)用戶希望訪問(wèn)一個(gè)受保護(hù)的路由或者資源的時(shí)候，需要請(qǐng)求頭的 Authorization 字段中使用Bearer 模式添加 JWT

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