Django中的JWT身份验证的实现

1.认证与授权

1.验证：身份验证是验证个人或设备标识的过程。身份验证过程之一是登录过程。注册网站后，您的信息（ID，密码，名称，电子邮件等）将存储在其数据库中。之后，您无需创建帐户即可提供信息。相反，您只需要提供用户名和密码来验证您的身份，网站就会自动知道您正在访问。

2.授权：授权是用于确定用户特权或访问级别的安全机制。在许多社区网站上，只有上传帖子和管理员的人才能删除它。当其他人尝试删除帖子时，网站应该抛出错误（但是在许多情况下，他们甚至看不到删除按钮）。因此，对于每个请求，用户都需要证明自己具有权限。

2.什么是JWT

JSON Web令牌（JWT）是一种开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑且自包含的方式，用于在各方之间安全地将信息作为JSON对象进行传输。您可以使用JWT对请求进行身份验证和授权。

JWT由三个串联的Base64url编码的字符串（标头，有效负载和签名）组成，并用点号（,）分隔。标头包含有关令牌和加密算法类型的元数据。签名用于验证令牌的可信度。有效负载包含用于身份验证和授权的所有必要数据。

3.存储JWT

当用户登录时，服务器将创建JWT并将其发送到客户端。然后，客户端将其存储到会话存储或本地存储。每次客户端向服务器端发送需要身份验证或授权的请求时，都会在授权标头上发送JWT。易受XSS（跨站点脚本）攻击：会话和本地存储可通过JavaScript访问。恶意第三方可以将其JS注入网站，从而可以向API发出请求。

服务器将JWT存储在Cookie中，并使用存储在Cookie中的JWT验证用户。Cookies容易受到CSRF的攻击，因为它们随每个请求一起发送。因此，恶意的第三方可以轻松地提出意想不到的请求。

4.Django中的JWT

# settings.py
SECRET_KEY = 'abcde1234',
JWT_ALGORITHM = 'HS256'

# user/views.py
import json
from datetime import datetime, timdelta
from django.conf import settings
from django.http import JsonResponse
from django.views import View

import bcrypt
import jwt
from .models import User
from token_utils import user_token

class UserSignInView(View):
    def post(self, request):
        try:
            data = json.loads(request.body)
            username = data['username']
            pw_input = data['password']
            user = User.objects.filter(username=username).first()

            if user is None:
                return JsonResponse({"message": "INVALID_USERNAME"}, status=401)
            if bcrypt.checkpw(pw_input.encode('utf-8'),
                              user.password.encode('utf-8')):
                key = settings.SECRET_KEY
                algorithm = settings.JWT_ALGORITHM
                token = jwt.encode(
                    {
                        'iss': 'me',
                        'id': user.id,
                        'exp': datetime.utcnow() + timedelta(days=14)
                    }, key, algorithm=algorithm).decode('utf-8')

                response = JsonResponse(
                    {
                        'message': 'SUCCESS'
                    }, status=200
                )

                # 当使用本地/会话存储而不是Cookie时，只需在JsonResponse中发送令牌
                if data.get('remember_me') is not None:
                    max_age = 14*24*60*60 # 14 days
                    expires = datetime.strftime(
                        datetime.utcnow() + timedelta(seconds=max_age),
                        "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
                    )
                    response.set_cookie(
                        'token',
                        token,
                        max_age=max_age,
                        expires=expires,
                        httponly=True
                    )
                    return response
            return JsonResponse({"message": "WRONG_PASSWORD"}, status=401)

        except KeyError as e:
            return JsonResponse({'message': f'KEY_ERROR: {e}'}, status=400)
        except ValueError as e:
            return JsonResponse({'message': f'VALUE_ERROR: {e}'}, status=400)

# token_utils.py
import json
from django.conf import settings
from django.http import JsonResponse
import jwt
from user.models import User

def user_token(func):
    def wrapper(self, request, *args, **kwargs):
        try:
            token = request.COOKIES.get('token')
            # token = request.headers.get('token')

            key = settings.SECRET_KEY
            algorithm = settings.JWT_ALGORITHM

            if token is None:
                return JsonResponse({"message": "INVALID_TOKEN"}, status=401)

            decode = jwt.decode(token, key, algorithm=algorithm)
            request.user = User.objects.get(id=decode['id'])

        except jwt.ExpiredSignatureError:
            return JsonResponse({"message": "EXPIRED_TOKEN"}, status=400)
        return func(self, request, *args, **kwargs)
    return wrapper

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