Jwt Refresh Token 的完整指南

一、什么是Jwt Refresh Token

Json Web Token（JWT）是一种在网络间传输信息的方式，常用于身份验证和授权。使用JWT需要在客户端使用密钥对数据进行签名，然后将令牌发回服务器以进行验证。但是，如果需要长时间访问某些内容，许多身份验证和授权令牌将过期。JWT Refresh Token允许客户端在过期的JWT之前提供一个新的JWT令牌。

JWT Refresh Token是一种标准的身份验证令牌，它允许客户端在过期之前自动重新生成新的令牌，而不需要进行用户重新登录或者授权。

二、Jwt Refresh Token 的工作原理

JWT是一种声明式的身份验证/授权机制，它由三部分组成：头部、载荷和签名。第一部分是头部，用于指定JWT类型和使用的签名算法。第二部分是载荷，包含有关用户的信息和其他元数据。第三部分是签名，用于验证JWT的完整性。这三个部分都是使用Base64进行编码的。

现在，假设在JWT令牌中有一个称为设置Refresh Token的字段，值为true。当该令牌在过期之前发现时，可以使用令牌中包含的“Refresh Token”生成新的JWT令牌并发送给客户端。

以下是JWT和Refresh Token工作的简要流程：

1.使用服务器端密钥和其他信息为JWT生成令牌。

2.返回JWT令牌和Refresh Token

3.客户端记录令牌和Refresh Token，并在每个之间进行快速切换。

4.当JWT令牌过期时，客户端使用Refresh Token请求新的JWT令牌。

5.刷新新的JWT令牌并继续使用。

三、Jwt Refresh Token 的优势

使用JWT Refresh Token有几个优点：

1.颁发长期有效的访问令牌。使用Refresh Token可以将访问令牌的有效期延长到较长的时间。

2.降低服务器负载。使用Refresh Token可以减少对服务器的访问，因为客户端可以在一段时间内自行处理验证和更新令牌。

3.提高安全性。使用Refresh Token可以减少发生中间人攻击的机会，因为JWT令牌有效期非常短，而Refresh Token有效期长。

四、如何实现Jwt Refresh Token

实现JWT Refresh Token需要进行以下步骤：

1.创建初始JWT令牌

const jwt = require('jsonwebtoken');
const jwtKey = 'your_jwt_secret';//jwt密钥
const jwtExpirySeconds = 300; //JWT Token的有效期为5分钟

const userName = 'your_username';//用户名称

const token = jwt.sign({ userName }, jwtKey, {
  algorithm: 'HS256',
  expiresIn: jwtExpirySeconds
});

2.生成Refresh Token

为每个JWT令牌生成一个Refresh Token，用于在令牌到期之前获取新的令牌。

const RefreshToken = require('../models/refresh-token.model');//引入 RefreshToken 模型

const generateRefreshToken = async (userName) => {
  const refreshToken = new RefreshToken({
    userName: userName,
    token: crypto.randomBytes(40).toString('hex'), //生成一个40位的随机Refresh Token
    expires: new Date(Date.now() + 7 * 24 * 60 * 60 * 1000) //Refresh Token有效期7天
  });
  await refreshToken.save();
  return refreshToken;
}

3.验证JWT令牌并生成新的JWT令牌

const verify = require('./verify');//引入 JWT 验证方法

const refreshToken = async (oldToken) => {
  const oldDecodedToken = jwt.decode(oldToken);
  const refreshToken = await RefreshToken.findOne({ userName: oldDecodedToken.userName });
  if (!refreshToken) return;//传递的旧Token的refreshToken不存在

  //验证RefreshToken是否过期
  if (refreshToken.expires.valueOf() < Date.now()) {
    await refreshToken.remove();//删除RefreshToken
    return;//refreshToken已过期
  }

  //验证JWT令牌的签名，以确保它没有被改变
  const { algorithm } = jwt.decode(oldToken, { complete: true }).header;
  await verify(oldToken, jwtKey, algorithm);

  const newToken = jwt.sign({ userName: oldDecodedToken.userName }, jwtKey, {
    algorithm: algorithm,//使用相同的算法
    expiresIn: jwtExpirySeconds
  });
  return newToken;
}

4.使用Refresh Token获取新的JWT令牌

const express = require('express');

const router = express.Router();
const RefreshToken = require('../models/refresh-token.model');
const jwtRefreshToken = require('../middleware/jwt-refreshtoken.middleware');
const jwt = require('jsonwebtoken');
const jwtKey = 'your_jwt_secret';//jwt密钥

router.post('/', jwtRefreshToken, async (req, res) => {
  try {
    const oldToken = req.token;//传递的旧的JWT令牌
    const newToken = await refreshToken(oldToken);//生成新的JWT令牌
    if (!newToken) {
      res.status(401).send("Unauthorized");//新的JWT令牌被拒绝
      return;
    }
    res.json({ token: newToken });//发送新的JWT令牌
  } catch (err) {
    res.status(500).send(err);//服务器错误
  }
});

module.exports = router;

五、总结

Jwt Refresh Token 是一种长期有效的身份验证令牌，可以提高客户端的使用体验，降低服务器负载和提高安全性。实现 JWT Refresh Token 具有重要的意义，需要根据具体的业务需求进行定制化开发。