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《基于JWT实现单点登录及踢掉用户的全面解析》
单点登录（SSO）概述
单点登录是一种身份验证机制，它允许用户使用一组凭据（如用户名和密码）登录到多个相关但独立的应用程序或系统中，在现代企业级应用架构中，单点登录极大地提高了用户体验，减少了用户需要记忆多个账号密码的麻烦，同时也便于企业对用户身份进行统一管理。
二、JWT（JSON Web Token）简介
JWT是一种开放标准（RFC 7519），用于在各方之间安全地传输信息，它以紧凑、自包含的方式表示要传输的声明（claims），一个JWT由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）。
1、头部（Header）
- 包含了令牌的类型（通常是JWT）以及使用的签名算法，例如HMAC - SHA256或RSA等。
- 示例：{"alg": "HS256","typ": "JWT"}，经过Base64Url编码后成为JWT的第一部分。
2、载荷（Payload）
- 包含了声明，这些声明可以是标准的（如iss - 发布者、exp - 过期时间、sub - 主题等），也可以是自定义的用户相关信息，如用户ID、角色等。
- {"sub": "1234567890","name": "John Doe","iat": 1516239022}，经过Base64Url编码后成为JWT的第二部分。
3、签名（Signature）
- 为了确保JWT的完整性和真实性，签名是通过将头部和载荷的内容与一个密钥（secret）使用指定的签名算法进行计算得到的，接收方可以使用相同的密钥和算法来验证签名是否有效。
基于JWT的单点登录实现
1、登录流程
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- 用户在单点登录系统（SSO系统）中输入用户名和密码进行登录。
- SSO系统验证用户凭据，如果验证成功，SSO系统会生成一个JWT，其中包含用户的相关信息（如用户ID、角色等）以及一些必要的声明（如过期时间等）。
- 这个JWT会被返回给用户的浏览器，浏览器在后续访问其他受保护的子系统时，会将JWT包含在请求头（通常是Authorization头）中发送给各个子系统。
- 子系统接收到请求后，会验证JWT的签名以确保其真实性，解析JWT获取用户信息，然后根据用户信息进行授权操作，如允许访问特定的资源或执行特定的操作。
2、跨域处理
- 在实际应用中，单点登录往往涉及跨域问题，由于浏览器的同源策略限制，不同域名之间的资源共享和交互存在限制。
- 对于基于JWT的单点登录，一种常见的跨域解决方案是使用CORS（跨域资源共享），在SSO系统和子系统的服务器端配置CORS，允许特定域名之间的JWT传递和验证。
踢掉用户的实现
1、基于黑名单的方式
- 在服务器端维护一个JWT黑名单，当需要踢掉某个用户时，将该用户对应的JWT（或者根据用户标识能定位到的相关JWT）添加到黑名单中。
- 在每个子系统中，对于接收到的JWT验证流程中增加一步黑名单检查，如果JWT在黑名单中，则拒绝该请求，即使其签名和其他信息都是有效的。
- 这种方式的优点是实现相对简单，缺点是需要在多个子系统中同步黑名单数据，如果子系统数量较多，可能会存在数据同步延迟等问题。
2、修改JWT的有效性
- 在SSO系统中，当需要踢掉用户时，可以通过修改与JWT相关的一些关键信息来使其失效，可以提前修改JWT中的过期时间（exp）声明。
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- 这种方式存在一定的局限性，由于JWT是自包含的，已经分发到用户浏览器中的JWT无法直接被服务器修改，一种解决方法是在服务器端记录一个新的过期时间映射关系，当子系统验证JWT时，除了验证JWT本身的过期时间，还需要与服务器端的映射关系进行核对，如果发现服务器端已经将该JWT标记为提前过期，则拒绝访问。
3、使用JWT撤销列表（Revocation List）
- 类似于黑名单，但更加规范，SSO系统维护一个JWT撤销列表，其中记录了被撤销的JWT的唯一标识（如JTI - JWT ID）或者与用户相关的标识。
- 子系统在验证JWT时，除了常规的签名和过期时间验证，还需要查询撤销列表，如果JWT在撤销列表中，则拒绝访问，为了提高查询效率，可以使用数据库索引或者缓存技术来优化撤销列表的查询操作。
安全性考虑
1、密钥管理
- 在基于JWT的单点登录中，密钥的安全性至关重要，如果密钥泄露，攻击者可以伪造有效的JWT，对于对称密钥算法（如HS256），密钥应该妥善保管，定期更换，对于非对称密钥算法（如RSA），私钥必须严格保密。
2、JWT的过期时间设置
- 合理设置JWT的过期时间非常重要，如果过期时间过长，可能会增加JWT被窃取后被滥用的风险；如果过期时间过短，又会导致用户频繁登录，影响用户体验，一般根据应用的安全需求和用户行为模式来确定合适的过期时间，例如可以设置为几个小时到几天不等。
3、防止JWT重播攻击
- 攻击者可能会截获并重复使用有效的JWT来获取非法访问权限，为了防止这种情况，可以在JWT中加入一些唯一标识（如JTI），并且在服务器端记录已使用过的JTI，当再次接收到相同JTI的JWT时，拒绝访问。
基于JWT的单点登录为企业级应用提供了一种高效、灵活且相对安全的身份验证和授权解决方案，在实现单点登录的同时，通过合理的方式踢掉用户对于系统的安全性和用户管理的灵活性也具有重要意义，在整个过程中，需要充分考虑安全性相关的各个方面，如密钥管理、JWT的有效性控制以及防止各种攻击等，以确保系统的稳定运行和用户数据的安全，随着技术的不断发展，基于JWT的单点登录技术也需要不断地优化和完善，以适应日益复杂的企业应用环境和安全需求。
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