JWT认证：在gin服务中构建安全的API接口

一个热爱生活的普通人2025-03-22 17:37

在现代 API 接口开发中，JWT（JSON Web Token） 已成为实现用户认证和授权的一种广泛使用的机制。相比传统的基于会话的认证方式，JWT 的无状态设计更适合分布式系统和微服务架构。接下来将和大家一起探讨下 JWT 的原理与安全风险，并通过 Gin 框架实现从登录到鉴权、续期，以及黑名单与 Token 吊销的完整方案。

1. JWT原理与安全风险

1.1 JWT 是什么

JWT 是一种基于 JSON 的轻量级开放标准（RFC 7519），用于在客户端与服务器之间传递加密的信息。

一个典型的 JWT 由三部分组成，用 . 分隔：

  • Header ：定义算法类型（如 HS256）。
  • Payload：包含用户的声明（如用户 ID、角色等）。
  • Signature：通过 Header 和 Payload 使用密钥签名，确保数据未被篡改。

JWT 示例：

复制代码 
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE3NDI2MzcwNjksInVzZXJfaWQiOiJhZG1pbiJ9.fdtzvufDPITmCAO4yDalPHa3ZcSvPNgWJeK8iAH3La4

1.2 JWT 的优缺点

优点：

  1. 无状态：JWT 是自包含的，服务器无需存储会话数据，易于扩展。
  2. 跨平台：JWT 格式是标准化的，可以在不同语言和系统中使用。
  3. 灵活性：Payload 可自定义，便于存储额外的用户数据。

缺点：

  1. 不可撤销：JWT 一旦签发，直到过期前都有效，默认情况下无法吊销。
  2. Payload 明文存储：尽管签名保证了完整性，但 Payload 数据是 Base64 编码的，容易泄露敏感信息。
  3. 长度较长：JWT 比传统的会话 ID 更大，会增加传输和存储开销。

1.3 安全风险与解决方案

  1. 敏感数据泄漏：

    • 风险：Payload 可被解码，敏感信息可能泄露。
    • 解决：避免在 Payload 中存储敏感信息，改用标识符（如用户 ID）。

  2. Token 篡改：

    • 风险：攻击者可能伪造 Token。
    • 解决：使用强随机密钥签名（如 HMAC 或 RSA），并定期更换密钥。

  3. Token 重放攻击：

    • 风险：攻击者窃取合法 Token 后进行重放。
    • 解决：使用 HTTPS，必要时添加 Token 黑名单。

2. 登录接口实现（签发Token）

在 JWT 中，登录接口的核心功能是验证用户身份并签发 Token。

2.1 安装 JWT 库

我们使用 github.com/golang-jwt/... 来处理 JWT。

安装命令：

bash 复制代码 
go get -u github.com/golang-jwt/jwt/v5

当然平常使用更多的是将代码引入，然后使用go mod tidy拉取jwt库。

2.2 生成 Token

下面是在gin框架中使用jwt在登录接口中做token签发功能的完整实现：

go 复制代码 
package main

import (
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/golang-jwt/jwt/v5"
	"time"
)

var secretKey = []byte("your_secret_key") // 用于签名的密钥

// 登录请求结构体
type LoginRequest struct {
	Username string `json:"username" binding:"required"`
	Password string `json:"password" binding:"required"`
}

// 登录接口
func login(c *gin.Context) {
	var req LoginRequest
	if err := c.ShouldBindJSON(&req); err != nil {
		c.JSON(400, gin.H{"error": "Invalid request"})
		return
	}

	// 模拟用户名和密码验证
	if req.Username != "admin" || req.Password != "password" {
		c.JSON(401, gin.H{"error": "Invalid credentials"})
		return
	}

	// 签发 Token
	token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, jwt.MapClaims{
		"user_id": req.Username,
		"exp":     time.Now().Add(time.Hour * 2).Unix(), // 过期时间
	})

	// 生成 Token 字符串
	tokenString, err := token.SignedString(secretKey)
	if err != nil {
		c.JSON(500, gin.H{"error": "Failed to generate token"})
		return
	}

	c.JSON(200, gin.H{"token": tokenString})
}

3. 鉴权中间件设计（Token解析与续期）

在上面的示例中我们已经将token签发给了登录的用户，现在就要做根据token来进行鉴权了，我们先来设计一个中间件，这个中间件会从请求头中获取token，然后解析token，如果token有效，则继续执行请求，否则返回401错误。 下面将给出两个示例说明，如何通过鉴权中间件，解析 Token 并校验用户身份。

3.1 鉴权中间件

示例代码：

go 复制代码 
func authMiddleware() gin.HandlerFunc {
	return func(c *gin.Context) {
		// 获取请求头中的 Token
		authHeader := c.GetHeader("Authorization")
		if authHeader == "" {
			c.JSON(401, gin.H{"error": "Authorization token required"})
			c.Abort()
			return
		}

		// 解析 Token
		token, err := jwt.Parse(authHeader, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
			if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
				return nil, jwt.NewValidationError("invalid signing method", jwt.ValidationErrorSignatureInvalid)
			}
			return secretKey, nil
		})

		if err != nil || !token.Valid {
			c.JSON(401, gin.H{"error": "Invalid or expired token"})
			c.Abort()
			return
		}

		// 将 Token 数据存储到上下文中
		if claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims); ok {
			c.Set("user_id", claims["user_id"])
		} else {
			c.JSON(401, gin.H{"error": "Invalid token payload"})
			c.Abort()
			return
		}

		c.Next()
	}
}

3.2 路由保护示例

go 复制代码 
r := gin.Default()

// 登录接口
r.POST("/login", login)

// 需要鉴权的路由组
authorized := r.Group("/")
authorized.Use(authMiddleware())
{
	authorized.GET("/protected", func(c *gin.Context) {
		userID := c.MustGet("user_id").(string)
		c.JSON(200, gin.H{"message": "Welcome!", "user_id": userID})
	})
}

r.Run(":8080")

4. 黑名单与 Token 吊销

当用户退出登录、注销账号、被禁用等场景下，它的token还能用吗？答案是不可以。那如何来限制呢 由于 JWT 是无状态的，吊销已签发的 Token 需要额外的机制，比如黑名单、或者token版本管理。

4.1 使用 Redis 实现黑名单

当用户登出或管理员强制下线时，将 Token 加入 Redis 黑名单，并设置过期时间。

黑名单示例： 这里用全局map来模拟redis使用

go 复制代码 
var revokedTokens = make(map[string]bool) 

// 将 Token 添加到黑名单
func revokeToken(tokenString string) {
	revokedTokens[tokenString] = true
}

// 检查 Token 是否被吊销
func isTokenRevoked(tokenString string) bool {
	return revokedTokens[tokenString]
}

4.2 集成到中间件

每次鉴权时，检查 Token 是否在黑名单中，若存在则拒绝请求。

go 复制代码 
func authMiddleware() gin.HandlerFunc {
	return func(c *gin.Context) {
		authHeader := c.GetHeader("Authorization")
		if authHeader == "" {
			c.JSON(401, gin.H{"error": "Authorization token required"})
			c.Abort()
			return
		}

		// 检查 Token 是否被吊销
		if isTokenRevoked(authHeader) {
			c.JSON(401, gin.H{"error": "Token has been revoked"})
			c.Abort()
			return
		}

		// 解析和验证 Token ...
	}
}

5. 最佳实践

  1. 设置适当的 Token 有效期：

    • 根据业务场景设置合适的有效期，避免过长的 Token 使用窗口。

  2. 敏感操作要求重新认证：

    • 对于支付等高敏感操作，可强制用户重新登录。

  3. 黑名单的清理机制：

    • 使用 Redis 的 TTL 功能自动清理过期的吊销记录。

  4. HTTPS 加密：

    • 确保所有请求通过 HTTPS，防止 Token 在传输中被截获。

通过本篇文章，你已经掌握了在 Gin 框架中实现 JWT 认证的完整方案。从基础原理到登录接口的设计，再到鉴权中间件、Token 续期以及吊销机制，构建一个安全、灵活的认证系统不再是难题。

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