Go实战--golang中使用JWT(JSON Web Token)

生命不止，继续 go go go !!!

之前写过关于golang中如何使用cookie的博客：
实战–go中使用cookie

今天就来跟大家简单介绍一下golang中如何使用token，当然是要依赖一下github上的优秀的开源库了。

首先，要搞明白一个问题，token、cookie、session的区别。

token、cookie、session的区别

Cookie
Cookie总是保存在客户端中，按在客户端中的存储位置，可分为内存Cookie和硬盘Cookie。

内存Cookie由浏览器维护，保存在内存中，浏览器关闭后就消失了，其存在时间是短暂的。硬盘Cookie保存在硬盘里，有一个过期时间，除非用户手工清理或到了过期时间，硬盘Cookie不会被删除，其存在时间是长期的。所以，按存在时间，可分为非持久Cookie和持久Cookie。

cookie 是一个非常具体的东西，指的就是浏览器里面能永久存储的一种数据，仅仅是浏览器实现的一种数据存储功能。

cookie由服务器生成，发送给浏览器，浏览器把cookie以key-value形式保存到某个目录下的文本文件内，下一次请求同一网站时会把该cookie发送给服务器。由于cookie是存在客户端上的，所以浏览器加入了一些限制确保cookie不会被恶意使用，同时不会占据太多磁盘空间，所以每个域的cookie数量是有限的。

Session

session 从字面上讲，就是会话。这个就类似于你和一个人交谈，你怎么知道当前和你交谈的是张三而不是李四呢？对方肯定有某种特征（长相等）表明他就是张三。

session 也是类似的道理，服务器要知道当前发请求给自己的是谁。为了做这种区分，服务器就要给每个客户端分配不同的“身份标识”，然后客户端每次向服务器发请求的时候，都带上这个“身份标识”，服务器就知道这个请求来自于谁了。至于客户端怎么保存这个“身份标识”，可以有很多种方式，对于浏览器客户端，大家都默认采用 cookie 的方式。

服务器使用session把用户的信息临时保存在了服务器上，用户离开网站后session会被销毁。这种用户信息存储方式相对cookie来说更安全，可是session有一个缺陷：如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候session会丢失。

Token
token的意思是“令牌”，是用户身份的验证方式，最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名，由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串，可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。还可以把不变的参数也放进token，避免多次查库

这里的token是指SON Web Token：
JSON Web Token (JWT) is a compact URL-safe means of representing claims to be transferred between two parties. The claims in a JWT are encoded as a JSON object that is digitally signed using JSON Web Signature (JWS).

使用JWT进行认证
JSON Web Tokens (JWT) are a more modern approach to authentication.

As the web moves to a greater separation between the client and server, JWT provides a wonderful alternative to traditional cookie based authentication models.

JWTs provide a way for clients to authenticate every request without having to maintain a session or repeatedly pass login credentials to the server.

用户注册之后, 服务器生成一个 JWT token返回给浏览器, 浏览器向服务器请求数据时将 JWT token 发给服务器, 服务器用 signature 中定义的方式解码
JWT 获取用户信息.

一个 JWT token包含3部分:
1. header: 告诉我们使用的算法和 token 类型
2. Payload: 必须使用 sub key 来指定用户 ID, 还可以包括其他信息比如 email, username 等.
3. Signature: 用来保证 JWT 的真实性. 可以使用不同算法

JWT应用

上面说了那么多，接下来就是要coding了。
用到的开源库：
github.com/codegangsta/negroni
Idiomatic HTTP Middleware for Golang
http的一个中间件

github.com/dgrijalva/jwt-go
Golang implementation of JSON Web Tokens (JWT)

github.com/dgrijalva/jwt-go/request

这里分两个api，一个是通过login获取token，然后根据token访问另一个api。首先看看login是如何生成token的：
当然首先是验证用户名和密码，为了节省篇幅这里只是代码片段，完整代码最后献上。

    token := jwt.New(jwt.SigningMethodHS256)
    claims := make(jwt.MapClaims)
    claims["exp"] = time.Now().Add(time.Hour * time.Duration(1)).Unix()
    claims["iat"] = time.Now().Unix()
    token.Claims = claims

    if err != nil {
        w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
        fmt.Fprintln(w, "Error extracting the key")
        fatal(err)
    }

    tokenString, err := token.SignedString([]byte(SecretKey))
    if err != nil {
        w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
        fmt.Fprintln(w, "Error while signing the token")
        fatal(err)
    }

接下来就是验证token的中间件了：

    token, err := request.ParseFromRequest(r, request.AuthorizationHeaderExtractor,
        func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
            return []byte(SecretKey), nil
        })

    if err == nil {
        if token.Valid {
            next(w, r)
        } else {
            w.WriteHeader(http.StatusUnauthorized)
            fmt.Fprint(w, "Token is not valid")
        }
    } else {
        w.WriteHeader(http.StatusUnauthorized)
        fmt.Fprint(w, "Unauthorized access to this resource")
    }

最后完整代码：

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "strings"
    "time"

    "github.com/codegangsta/negroni"
    "github.com/dgrijalva/jwt-go"
    "github.com/dgrijalva/jwt-go/request"
)

const (
    SecretKey = "welcome to wangshubo's blog"
)

func fatal(err error) {
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

type UserCredentials struct {
    Username string `json:"username"`
    Password string `json:"password"`
}

type User struct {
    ID       int    `json:"id"`
    Name     string `json:"name"`
    Username string `json:"username"`
    Password string `json:"password"`
}

type Response struct {
    Data string `json:"data"`
}

type Token struct {
    Token string `json:"token"`
}

func StartServer() {

    http.HandleFunc("/login", LoginHandler)

    http.Handle("/resource", negroni.New(
        negroni.HandlerFunc(ValidateTokenMiddleware),
        negroni.Wrap(http.HandlerFunc(ProtectedHandler)),
    ))

    log.Println("Now listening...")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func main() {
    StartServer()
}

func ProtectedHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    response := Response{"Gained access to protected resource"}
    JsonResponse(response, w)

}

func LoginHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    var user UserCredentials

    err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&user)

    if err != nil {
        w.WriteHeader(http.StatusForbidden)
        fmt.Fprint(w, "Error in request")
        return
    }

    if strings.ToLower(user.Username) != "someone" {
        if user.Password != "p@ssword" {
            w.WriteHeader(http.StatusForbidden)
            fmt.Println("Error logging in")
            fmt.Fprint(w, "Invalid credentials")
            return
        }
    }

    token := jwt.New(jwt.SigningMethodHS256)
    claims := make(jwt.MapClaims)
    claims["exp"] = time.Now().Add(time.Hour * time.Duration(1)).Unix()
    claims["iat"] = time.Now().Unix()
    token.Claims = claims

    if err != nil {
        w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
        fmt.Fprintln(w, "Error extracting the key")
        fatal(err)
    }

    tokenString, err := token.SignedString([]byte(SecretKey))
    if err != nil {
        w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
        fmt.Fprintln(w, "Error while signing the token")
        fatal(err)
    }

    response := Token{tokenString}
    JsonResponse(response, w)

}

func ValidateTokenMiddleware(w http.ResponseWriter, r *http.Request, next http.HandlerFunc) {

    token, err := request.ParseFromRequest(r, request.AuthorizationHeaderExtractor,
        func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
            return []byte(SecretKey), nil
        })

    if err == nil {
        if token.Valid {
            next(w, r)
        } else {
            w.WriteHeader(http.StatusUnauthorized)
            fmt.Fprint(w, "Token is not valid")
        }
    } else {
        w.WriteHeader(http.StatusUnauthorized)
        fmt.Fprint(w, "Unauthorized access to this resource")
    }

}

func JsonResponse(response interface{}, w http.ResponseWriter) {

    json, err := json.Marshal(response)
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }

    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    w.Write(json)
}

通过postman进行验证：
login: