彻底弄懂session，cookie，token

￡神魔★判官ぃ 2022-02-02 01:09 350阅读 0赞

# session，cookie和token究竟是什么 #

## 简述 ##

我在写之前看了很多篇session，cookie的文章，有的人说先有了cookie，后有了session。也有人说先有session，后有cookie。感觉都没有讲的很清楚，泛泛而谈。希望本篇文章对大家有所帮助  
注：本文需要读者有cookie，session，token的相关基础知识。

## http是一个无状态协议 ##

什么是无状态呢？就是说这一次请求和上一次请求是没有任何关系的，互不认识的，没有关联的。这种无状态的的好处是快速。坏处是假如我们想要把`www.zhihu.com/login.html`和`www.zhihu.com/index.html`关联起来，必须使用某些手段和工具

## cookie和session ##

由于http的无状态性，为了使某个域名下的所有网页能够共享某些数据，session和cookie出现了。客户端访问服务器的流程如下

*  首先，客户端会发送一个http请求到服务器端。
 *  服务器端接受客户端请求后，建立一个session，并发送一个http响应到客户端，这个响应头，其中就包含Set-Cookie头部。该头部包含了sessionId。Set-Cookie格式如下，具体请看[Cookie详解][Cookie]  
    `Set-Cookie: value[; expires=date][; domain=domain][; path=path][; secure]`
 *  在客户端发起的第二次请求，假如服务器给了set-Cookie，浏览器会自动在请求头中添加cookie
 *  服务器接收请求，分解cookie，验证信息，核对成功后返回response给客户端

![请求流程][bVbmYbQ_w_400_h_200]

### 注意 ###

*  cookie只是实现session的其中一种方案。虽然是最常用的，但并不是唯一的方法。禁用cookie后还有其他方法存储，比如放在url中
 *  现在大多都是Session + Cookie，但是只用session不用cookie，或是只用cookie，不用session在理论上都可以保持会话状态。可是实际中因为多种原因，一般不会单独使用
 *  用session只需要在客户端保存一个id，实际上大量数据都是保存在服务端。如果全部用cookie，数据量大的时候客户端是没有那么多空间的。
 *  如果只用cookie不用session，那么账户信息全部保存在客户端，一旦被劫持，全部信息都会泄露。并且客户端数据量变大，网络传输的数据量也会变大

### 小结 ###

**简而言之, session 有如用户信息档案表, 里面包含了用户的认证信息和登录状态等信息. 而 cookie 就是用户通行证**

## token ##

token 也称作令牌，由uid+time+sign\[+固定参数\]  
token 的认证方式类似于**临时的证书签名**, 并且是一种服务端无状态的认证方式, 非常适合于 REST API 的场景. 所谓无状态就是服务端并不会保存身份认证相关的数据。

### 组成 ###

*  uid: 用户唯一身份标识
 *  time: 当前时间的时间戳
 *  sign: 签名, 使用 hash/encrypt 压缩成定长的十六进制字符串，以防止第三方恶意拼接
 *  固定参数(可选): 将一些常用的固定参数加入到 token 中是为了避免重复查库

### 存放 ###

token在客户端一般存放于localStorage，cookie，或sessionStorage中。在服务器一般存于数据库中

### token认证流程 ###

token 的认证流程与cookie很相似

*  用户登录，成功后服务器返回Token给客户端。
 *  客户端收到数据后保存在客户端
 *  客户端再次访问服务器，将token放入headers中
 *  服务器端采用filter过滤器校验。校验成功则返回请求数据，校验失败则返回错误码

## token可以抵抗csrf，cookie+session不行 ##

假如用户正在登陆银行网页，同时登陆了攻击者的网页，并且银行网页未对csrf攻击进行防护。攻击者就可以在网页放一个表单，该表单提交src为`http://www.bank.com/api/transfer`，body为`count=1000&to=Tom`。倘若是session+cookie，用户打开网页的时候就已经转给Tom1000元了.因为form 发起的 POST 请求并不受到浏览器同源策略的限制，因此可以任意地使用其他域的 Cookie 向其他域发送 POST 请求，形成 CSRF 攻击。在post请求的瞬间，cookie会被浏览器自动添加到请求头中。但token不同，token是开发者为了防范csrf而特别设计的令牌，浏览器不会自动添加到headers里，攻击者也无法访问用户的token，所以提交的表单无法通过服务器过滤，也就无法形成攻击。

## 分布式情况下的session和token ##

我们已经知道session时有状态的，一般存于服务器内存或硬盘中，当服务器采用分布式或集群时，session就会面对负载均衡问题。

*  负载均衡多服务器的情况，不好确认当前用户是否登录，因为多服务器不共享session。这个问题也可以将session存在一个服务器中来解决，但是就不能完全达到负载均衡的效果。当今的几种[解决session负载均衡][session]的方法。

而token是无状态的，token字符串里就保存了所有的用户信息

*  客户端登陆传递信息给服务端，服务端收到后把用户信息加密（token）传给客户端，客户端将token存放于localStroage等容器中。客户端每次访问都传递token，服务端解密token，就知道这个用户是谁了。通过cpu加解密，服务端就不需要存储session占用存储空间，就很好的解决负载均衡多服务器的问题了。这个方法叫做[JWT(Json Web Token)][JWT_Json Web Token]

## 总结 ##

*  session存储于服务器，可以理解为一个状态列表，拥有一个唯一识别符号sessionId，通常存放于cookie中。服务器收到cookie后解析出sessionId，再去session列表中查找，才能找到相应session。依赖cookie
 *  cookie类似一个令牌，装有sessionId，存储在客户端，浏览器通常会自动添加。
 *  token也类似一个令牌，无状态，用户信息都被加密到token中，服务器收到token后解密就可知道是哪个用户。需要开发者手动添加。
 *  jwt只是一个跨域认证的方案

## 参考文章 ##

[Cookie、Session、Token那点事儿][Cookie_Session_Token]  
[cookie,token验证的区别][cookie_token]  
[有了cookie为什么需要session][cookie_session]  
[CSRF Token的设计是否有其必要性][CSRF Token]  
[cookie,token,session三者的问题和解决方案][cookie_token_session]  
[负载均衡集群中的session解决方案][session]  
[JWT介绍][JWT_Json Web Token]  
[Json Web Token 入门教程][Json Web Token]

[Cookie]: http://bubkoo.com/2014/04/21/http-cookies-explained/
[bVbmYbQ_w_400_h_200]: /images/20220202/eeaf83a6110d439eaa8ecab5cdd315d4.png
[session]: http://blog.51cto.com/zhibeiwang/1965018
[JWT_Json Web Token]: https://huanqiang.wang/2017/12/28/JWT%20%E4%BB%8B%E7%BB%8D/
[Cookie_Session_Token]: https://www.jianshu.com/p/bd1be47a16c1
[cookie_token]: https://www.jianshu.com/p/c33f5777c2eb
[cookie_session]: https://segmentfault.com/q/1010000016504003
[CSRF Token]: https://segmentfault.com/q/1010000000713614
[cookie_token_session]: https://junyiseo.com/php/757.html
[Json Web Token]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html