Django使用Token

柔情只为你懂 2022-06-01 11:45 191阅读 0赞

# 基于Token的身份验证 #

在实现登录功能的时候,正常的B/S应用都会使用cookie+session的方式来做身份验证,后台直接向cookie中写数据,但是由于移动端的存在,移动端是没有cookie机制的,所以使用token可以实现移动端和客户端的token通信.

# 验证流程 #

整个基于Token的验证流程如下:  
1. 客户端使用用户名跟密码请求登录  
2. 服务器收到请求,去验证用户名和密码  
3. 验证成功后,服务端会签发一个Token,再把这个Token发送到客户端  
4. 客户端收到的Token以后可以把它存储起来,比如放在Cookie或LocalStorage里  
5. 客户端每次向服务器发送其他请求的时候都要带着服务器签发的Token  
6. 服务器收到请求,去验证客户端请求里面带着的Token,如果验证成功,就像客户端返回请求的数据

Created with Raphaël 2.1.2验证流程客户端客户端服务器服务器数据库数据库登录请求\{username:'',password:''\}验证用户名密码验证成功生成Token把这个Token传递给客户端存储Token(不限定存储方式)其他请求(携带Token)验证Token返回数据

# JWT #

构造Token的方法挺多的,可以说只要是客户端和服务器端约定好了格式,是想怎么写就怎么写的,然而还有一些标准写法,例如JWT读作/jot/,表示:JSON Web Tokens.  
JWT标准的Token有三个部分:  
\- header  
\- payload  
\- signature

三个部分会用点分割开,并且都会使用Base64编码,所以真正的Token看起来像这样

> eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx\_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc

## Header ##

header部分主要是两部分内容,一个是Token的类型,另一个是使用的算法,比如下面的类型就是JWT,使用的算法是HS256:

{
      "typ": "JWT",
      "alg": "HS256"
    }

上面的内容要用 Base64 的形式编码一下，所以就变成这样：

> eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

## Payload ##

Payload 里面是 Token 的具体内容，这些内容里面有一些是标准字段，你也可以添加其它需要的内容。下面是标准字段：  
\- iss：Issuer，发行者  
\- sub：Subject，主题  
\- aud：Audience，观众  
\- exp：Expiration time，过期时间  
\- nbf：Not before  
\- iat：Issued at，发行时间  
\- jti：JWT ID

## Signature ##

JWT的最后一部分是Signature,这部分相当于前两段的摘要,用来防止其他人来篡改Token中的信息,在处理时可以首先将前两段生成的内容使用Base64生成一下再加盐然后利用MD5等摘要算法在生成一遍

# 服务端生成Token #

在服务端生成Token的时候,需要解决两个问题  
1. 使用什么加密算法  
2. Token如何存储

## 加密算法 ##

这里的加密算法并不是MD5,SHA1这样的哈希算法,因为这种算法是无法解密的,只能用来生成摘要,在Django中内置了一个加密前面模块django.core.signing模块,可以用来加密和解密任何数据,使用签名模块的dumps和load函数来实现

示例:

from django.core import signing
    value = signing.dumps({
       "foo":"bar"})
    src = signing.loads(value)
    print(value)
    print(src)

结果:

> eyJmb28iOiJiYXIifQ:1NMg1b:zGcDE4-TCkaeGzLeW9UQwZesciI  
> \{‘foo’: ‘bar’\}

## Token如何存储 ##

### 用什么存储 ###

在服务器中Token可以存储在内存中,因为本质是字符串,所以并不会占用很大的内存空间,如果是分布式的存储可以将所有的token信息分段存储在不同的服务器中,也可以存储在数据库中,在Django中提供了缓存类,可以用来存储Token,Django的缓存可以结合Redis来使用,可以借助django-redis来实现

#### 安装 ####

> pip install django-redis

#### 配置 ####

为了使用django-redis,需要将django cache setting修改,修改settings.py,默认是没有Cache的配置信息的,在其中添加:

CACHES = {
        "default": {
            "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
            "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
            "OPTIONS": {
                "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            }
        }
    }

当然,需要你首先安装了redis

#### cache使用 ####

cache使用的时候基本可以使用set和get方法来进行存/取数据

>>> cache.set('my_key', 'hello, world!', 30)
    >>> cache.get('my_key')
    'hello, world!'

### 如何存 ###

由于redis是使用k-v模式来进行存储数据的,我们可以使用用户名作为key,而token信息作为value,相较于直接使用token作为key的方式,好处是我们可以使用更少的空间实现一些功能,例如当用户修改了密码或点击注销之后,它的token可以直接失效,直接将该用户名所对应的数据删除就好了,或者用户在一次登录成功后,又一次请求了登录接口,我们可以很简单的更新该用户的token信息,而这样存储所依赖于我们的token可以进行解密,如果你是直接生成了一串无法解密的数据作为token,不能使用用户名作为token了

### code ###

import time
    from django.core import signing
    import hashlib
    from django.core.cache import cache
    
    HEADER = {
       'typ': 'JWP', 'alg': 'default'}
    KEY = 'CHEN_FENG_YAO'
    SALT = 'www.lanou3g.com'
    TIME_OUT = 30 * 60  # 30min
    
    
    def encrypt(obj):
        """加密"""
        value = signing.dumps(obj, key=KEY, salt=SALT)
        value = signing.b64_encode(value.encode()).decode()
        return value
    
    
    def decrypt(src):
        """解密"""
        src = signing.b64_decode(src.encode()).decode()
        raw = signing.loads(src, key=KEY, salt=SALT)
        print(type(raw))
        return raw
    
    
    def create_token(username):
        """生成token信息"""
        # 1. 加密头信息
        header = encrypt(HEADER)
        # 2. 构造Payload
        payload = {
       "username": username, "iat": time.time()}
        payload = encrypt(payload)
        # 3. 生成签名
        md5 = hashlib.md5()
        md5.update(("%s.%s" % (header, payload)).encode())
        signature = md5.hexdigest()
        token = "%s.%s.%s" % (header, payload, signature)
        # 存储到缓存中
        cache.set(username, token, TIME_OUT)
        return token
    
    
    def get_payload(token):
        payload = str(token).split('.')[1]
        payload = decrypt(payload)
        return payload
    
    
    # 通过token获取用户名
    def get_username(token):
        payload = get_payload(token)
        return payload['username']
        pass
    
    
    def check_token(token):
        username = get_username(token)
        last_token = cache.get(username)
        if last_token:
            return last_token == token
        return False