实现基于Redis集群的JWT认证机制（redis集群jwt）

实现基于Redis集群的JWT认证机制

随着互联网技术的快速发展，用户量也在不断的增长。随之而来的，就是对安全性和数据隐私的更高要求。在此背景下，JWT认证机制应运而生。它是一种在Web应用中常用的认证方式。JWT（ JSON Web Token ）是一个用于在网络中传输信息的开放标准，它可以通过加密验证的方式维护用户状态和登录信息。那么，接下来我们将介绍如何利用Redis集群实现JWT认证机制。

MySQL数据库存储用户信息和JWT的生成/解析

JWT需要用到公/私钥。在本文中，我们选择了采用RSA算法生成的公钥/私钥对。这里，我们需要一个存储这些对的安全存储库。我们选择MySQL数据库作为存储库，并通过SQLAlchemy框架实现其使用。

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# 导入SQLAlchemy库

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String

# 创建数据库连接

db = create_engine(‘mysql+mysqlconnector://user:password@localhost:3306/database’,echo=True)

# 定义存储公钥/私钥的表

class KeyStore(db.Model):

__tablename__ = ‘keystore’

id = Column(Integer, primary_key=True)

kid = Column(String(20))

private_key = Column(String(2000))

public_key = Column(String(2000))

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生成 JWT

在生成 JWT 时，我们需要进行以下操作：

• 将用户的基本信息（用户名或用户ID等）和过期时间转换为JSON格式的payload并签名。

• 为避免在使用 JSON 类型的 payload 时进行转义字符编码，我们使用PyJWT中的 encode() 函数。这个函数有两个必选参数： payload 和 私钥。其中 payload 是一个dictionary，包含用户的基本信息和过期时间；而私钥则是之前从数据库中获取的。

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# 导入Python JWT库

import jwt

# 定义 payload 和 keyId

payload = {‘sub’: ‘test_user’, ‘exp’: 12345}

key_id = “test_user_key”

#从数据库获取私钥

private_key = db.session.query(KeyStore).filter_by(kid=key_id).first().private_key

# 生成JWT

jwt_token = jwt.encode(payload, private_key, algorithm=’RS256′)

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JWT的验证过程

当每次请求来到服务器时，服务器将会验证 JWT 的有效性。验证包括三个方面：

• 验证 JWT 是否有效，即它的签名是否正确。

• 验证 JWT 所属的用户是否存在于系统中。

• 验证 JWT 是否在有效期内（是否已经过期）。

在这个过程中，我们使用Redis集群作为缓存实现。它在缓存 JWT 时可以提高查询速度，并提供平滑的性能，因为它可以无限扩展。

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# 导入Python Redis库

import redis

# 从Redis缓存获取JWT信息

redis_instance = redis.Redis(host=’localhost’, port=6379, db=0)

jwt_from_cache = redis_instance.get(“JWT_KEY”)

# 验证 token 是否有效

if jwt_from_cache:

try:

decoded = jwt.decode(jwt_from_cache, public_key, audience=’user’, algorithms=[‘HS256’])

except jwt.ExpiredSignatureError:

return jsonify({‘error’: ‘Token Expired’})

except jwt.InvalidTokenError:

return jsonify({‘error’: ‘Invalid Token’})

# 验证用户是否存在

if decoded[‘sub’] not in list_of_users:

return jsonify({‘error’: ‘Authorization Flure’})

else:

return jsonify({‘error’: ‘Authorization Flure’})

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通过上述的方式，我们实现了基于Redis集群的JWT认证机制。它能更高效、更可靠的维护用户状态和登录信息，从而提升用户使用的舒适度和安全性。