车轮——JWT加密与解密制作自己的token

#！ /usr/bin/python3
# -*- coding ：utf-8  -*-

import base64
# 必须是b格式 加密
a=base64.b64encode(b‘xuyueyou‘)
print(a)


#解密

b= base64.b64decode(a )

print(b)

b‘eHV5dWV5b3U=‘
b‘xuyueyou‘

? 1，header

? 格式为字典-元数据格式如下

```python
{‘alg‘:‘HS256‘, ‘typ‘:‘JWT‘}
#alg代表要使用的 算法
#typ表明该token的类别 - 此处必须为 大写的 JWT
```

?    该部分数据需要转成json串并用base64 加密

 

?    2，payload

?    格式为字典-此部分分为公有声明和私有声明

公共声明：JWT提供了内置关键字用于描述常见的问题

此部分均为**可选项**，用户根据自己需求 按需添加key，常见公共声明如下：

exp: time.time() + 5*60

```python
{‘exp‘:xxx, # Expiration Time 此token的过期时间的时间戳
‘iss‘:xxx，# (Issuer) Claim 指明此token的签发者
‘aud‘:xxx, #(Audience) Claim 指明此token的签发群体
‘iat‘:xxx, # (Issued At) Claim 指明此创建时间的时间

‘username‘： ‘guoxiaonao‘,
‘uid‘: ‘1‘
}
```

?    私有声明：用户可根据自己业务需求，添加自定义的key，例如如下：

```python
{‘username‘: ‘guoxiaonao‘}
```

?    公共声明和私有声明均在同一个字典中；转成json串并用base64加密

?    3，signature 签名

?    签名规则如下：

?    根据header中的alg确定 具体算法，以下用 HS256为例

?    HS256(自定义的key , base64后的header + ‘.‘ + base64后的payload)

?    h = hmac.new(b‘key‘, b‘123456‘, digestmod=‘SHA256‘)

? 解释：用自定义的key, 对base64后的header + ‘.‘ + base64后的payload进行hmac计算

#！ /usr/bin/python3
# -*- coding ：utf-8  -*-



# a=base64.b64encode(b‘xuyueyou‘)
# print(a)
# b= base64.b64decode(a )
# print(b)
#
# import hashlib
# s = hashlib.sha256() #创建sha256对象
# s.update(b)  #添加欲hash的内容，类型为 bytes
# print(s.digest())  #获取最终结果



#生成hmac对象
#第一个参数为加密的key，bytes类型，
#第二个参数为欲加密的串，bytes类型
#第三个参数为hmac的算法，指定为SHA256
#
import hmac
import json
import copy
import base64
import time

class JWT:
    def __init__(self):
        pass

    # 去等号
    @staticmethod
    def b64encode(j_s):
        return base64.urlsafe_b64encode(j_s).replace(b‘=‘, b‘‘)

    @staticmethod
    def b64decode(b_s):
        # 补全签发时 替换掉的 等号
        rem = len(b_s) % 4
        if rem > 0:
            b_s += b‘=‘ * (4 - rem)
        return base64.urlsafe_b64decode(b_s)



    @staticmethod
    def encode(payload, key, exp=3000):
        # 创建head
        header={‘alg‘:‘HS256‘,‘typ‘:‘JWT‘}
        # separators=(‘,‘,‘:‘)是防止有空格的出现，‘,‘用什么相连，‘:‘key和value用什么相连
        # sort_keys = True json串按key排序输出
        header_j=json.dumps(header, separators=(‘,‘,‘:‘),sort_keys=True)
        # base64加密json字符串
        # header_bs=base64.urlsafe_b64encode(header_j.encode())
        header_bs = JWT.b64encode(header_j.encode())

        # 创建payload
        payload=copy.deepcopy(payload)
        # 创建过期时间标记
        payload[‘exp‘]= int(time.time()+exp)
        # json payload字符串
        payload_j=json.dumps(payload,separators=(‘,‘,‘:‘),sort_keys=True)
        # base64加密json字符串
        # payload_bs=base64.urlsafe_b64encode(payload_j.encode())
        payload_bs = JWT.b64encode(payload_j.encode())

        # 生成签名sign:
        to_sign_str=header_bs+b‘.‘+payload_bs
        # print(to_sign_str)
        # 如果KEY参数类型是字符串，则转为byte类型
        if isinstance(key,str):
            key=key.encode()
        # hmac new中所有参数都需要bytes
        hmac_obj=hmac.new(key,to_sign_str,digestmod=‘SHA256‘)
        # 获取签名结果
        sign=hmac_obj.digest()
        # 生成sign的base64
        # sign_bs=base64.urlsafe_b64encode(sign)
        sign_bs = JWT.b64encode(sign)

        return header_bs+b‘.‘+ payload_bs+b‘.‘+sign_bs


def decode(token,key):
    ‘‘‘
    # 校验token
    # 1， 检查签名 【前两项bs 再做一次hmac签名，与第三部分进行比较，若两者相等，校验成功;失败 raise】
    # 2，检查时间戳是否过期 [过期则raise]
    # 3，return payload明文 即payload字典对象
    ‘‘‘

    # 拆解token 拿出header_bs, payload_bs, sign_bs
    header_bs, payload_bs, sign_bs = token.split(b‘.‘)
    # 判断key的类型
    if isinstance(key, str):
        key = key.encode()

    # 重新计算签名
    hm = hmac.new(key, header_bs + b‘.‘ + payload_bs, digestmod=‘SHA256‘)
    # base64签名
    new_sign = JWT.b64encode(hm.digest())
    print(new_sign)
    # 当前传过来的token值违法则raise
    if new_sign != sign_bs:
        raise   JWTError("you token is valid")

    # 检查payload中的时间
    payload_json = JWT.b64decode(payload_bs)
    # json字符串 ->  python对象
    payload = json.loads(payload_json)
    exp = payload[‘exp‘]
    now_t = time.time()
    if now_t > exp:
        # 过期
        raise   JWTError("you token is expired")
    return payload

class JWTError(Exception):
    ‘‘‘
    自定义异常
    ‘‘‘
    def __init__(self,error_msg):
        self.error=error_msg
    def __str__(self):
        return ‘JWT Error error %s‘%self.error


if __name__==‘__main__‘:
    key=‘abcdef1234‘
    res= JWT.encode({‘username‘:‘gaoxiaonao‘},key=key)
    print(res)
    decode(res,key)

?

mport jwt
import datetime

dic = {
‘exp‘: datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=1), # 过期时间
‘iat‘: datetime.datetime.now(), # 开始时间
‘iss‘: ‘lianzong‘, # 签名
‘data‘: { # 内容，一般存放该用户id和开始时间
‘a‘: 1,
‘b‘: 2,
},
}

s = jwt.encode(dic, ‘secret‘, algorithm=‘HS256‘) # 加密生成字符串
print(s)
s = jwt.decode(s, ‘secret‘, issuer=‘lianzong‘, algorithms=[‘HS256‘]) # 解密，校验签名
print(s)
print(type(s))

b‘eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NDUzMDI5OTIsImlhdCI6MTU0NTIxNjU5MiwiaXNzIjoibGlhbnpvbmciLCJkYXRhIjp7ImEiOjEsImIiOjJ9fQ.pSq-XRcC-E7zeg3u0X6TsKdhhsCPh3tB40_YJNho8CY‘
{‘exp‘: 1545302992, ‘iat‘: 1545216592, ‘iss‘: ‘lianzong‘, ‘data‘: {‘a‘: 1, ‘b‘: 2}}
<class ‘dict‘>

jwt.exceptions.ExpiredSignatureError: Signature has expired

jwt.exceptions.ImmatureSignatureError: The token is not yet valid (nbf)

jwt.exceptions.InvalidIssuerError: Invalid issuer

jwt.exceptions.InvalidAudienceError: Invalid audience

jwt.exceptions.InvalidIssuedAtError: Issued At claim (iat) cannot be in the future.

jwt.decode(encoded, verify=False)