【Node.js】session认证原理和JWT认证原理

http协议的无状态性

指的是客户端的每次http请求都是独立的，连续多个请求之间没有直接的关系，服务器不会主动保留每次http请求的状态。可以用cookie突破http的无状态性限制。

cookie在身份认证中的作用：客户端第一次请求服务器的时候，服务器通过响应头的形式，向客户端发送一个身份认证的cookie，客户端会自动将cookie保存到浏览器中。随后，在客户端浏览器每次请求服务器的时候，浏览器会自动将身份认证相关的cookie，通过请求头的形式发送给服务器，服务器即可验明客户端的身份。

cookie不具有安全性，为了提高身份认证的安全性，就需要用到session认证机制。

session的工作原理：将session信息保存在服务器中。

在express中使用session认证

配置express-session中间件

//导入session中间件
var session = require('express-session')
 
//配置session中间件
app.use(session({
    secret:'keyboard cat',  //secret属性的值可以为任意字符串
    resave:false,    //固定写法
    saveUninitialized:true  //固定写法
 
}))

向session中存数据
当中间件配置成功后，即可通过req.session来访问和使用session对象，从而存储用户的关键信息：

app.post('/api/login',(req,res)=>{
   //判断用户提交的登录信息是否正确
   if(req.body.username !== 'admin' || req.body.password !='000000'){
      return res.send({ status:1,msg:'登录失败'})
   }
   req.session.user = req.body  //将用户的信息保存在session中
   req.session.islogin = true  //将用户的登录状态 ，存储到session中
 
   res.send({ status:0,msg:'登录成功'})
})

从session中取数据

可以直接从req.session对象上回去之前存储的数据

//获取用户姓名的接口
app.get('/api/username',(req,res)=>{
   //判断用户是否登录
   if(!req.session.islogin){
      return res.send({ status:1,msg:'fail'})
}
   res.send({status:0 ,msg:'success',username:req.session.user.username})
})

清空session 

调用req.session.destroy()函数，即可清空服务器保存的session信息

//退出登录的接口
app.post('/api/logout',(req,res)=>{
  //清空当前客户端对应的session信息
   req.session.destory()
   res.send({
     status:0,
     msg:'退出登录成功'
   })
})

JWT认证机制

session认证需要配合cookie才能实现，由于cookie默认不支持跨域访问，所以当涉及到前端跨域请求后端接口的时候，需要做很多额外的配置，才能实现跨域session认证。

当前端需要跨域请求后端接口的时候，不推荐使用session身份认证机制，推荐使用JWT认证机制。

JWT（JSON Web Token）目前最流行的跨域认证解决方案。

原理：用户的信息通过Token字符串的形式，保存在客户端浏览器中，服务器通过还原Token字符串的形式来认证用户的身份。

JWT的组成部分

通常由三部分组成：分别是Header（头部），Payload（有效载荷），Signature（签名）

三者之间用英文的“.”分隔。

Header.Payload.Signature

Payload部分才是真正的用户信息，它是用户信息经过加密之后生成的字符串。

JWT的使用方式

客户端收到服务器返回的JWT之后，通常会将它存储到localStorge和sessionStorage中。此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个JWT的字符串，从而进行身份认证。推荐做法是吧JWT放在HTTP请求头的Authorization字段中。

Authorization:Bearer

在Express中使用JWT

安装JWT相关的包

npm install jsonwebtoken express-jwt

jsonwebtoken用于生产JWT字符串

express-jwt用于将JWT字符串解析还原成JSON对象

导入JWT相关的包

使用require（）函数

const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT=require('express-jwt')

定义secret密钥

//secret密钥的本质就是一个字符串
const secretKey='qiaoyang'

在登录成功后生成JWT字符串

调用jsonwebtoken包提供的sign()方法，将用户的信息加密成JWT字符串，响应给客户端。

app.post('/api/login',function(req,res){
   //....省略失败情况下的代码
   //用户登录成功之后，生成JWT字符串，通过token属性响应给客户端
    res.send({
       status:200,
       message:'登录成功',
       //调用jwt.sign()生成jwt字符串，三个参数分别是：用户信息对象、加密密钥、配置对象(可以配置当前token的有效期)
       token:jwt.sign({ username:userinfo.username},secretKey,{expiresIn:'30s'})
   
   })
 
})

将JWT字符串还原为JSON对象

服务器可以通过express-jwt这个中间件，自动将客户端发送过来的token解析还原成json对象

//使用app.use()来注册中间件
 
//express.JWT({secret:secretKey}) 就是用来解析token的中间件
//.unless({path:[/^\/api\//]})用来指定哪些接口不需要访问权限
app.use(express.JWT({secret:secretKey}).unless({path:[/^\/api\//]})) 

使用req.user获取用户信息

//这是一个有权限的api接口
app.get('/admin/getinfo',function(req,res){
   console.log(req.user)
   res.send({
     status:200,
     message:'获取用户信息成功'
     data:req.user
  })
})

捕获解析JWT失败后产生的错误

如果解析token字符串时，如果客户端发送过来的字符串过期或不合法，会产生一个 解析失败的错误，影响项目的正常运行，可以通过express的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理

app.use((err,req,res,next)=>{
   //token解析失败导致的错误
    if(err.name==='UnauthorizedError'){
      return res.send({ status:401,message:'无效的token'})
  }
   //其他原因
    res.send({ status:500,message:'未知错误'})
})