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Nodejs - 九步开启JWT身份验证

2024-02-02 17:01:02 软件 221观看

摘要身份验证是Web开发的重要组成部分。JSON Web令牌（JWT）由于其简单性，安全性和可扩展性，已成为在Web应用程序中实现身份验证的流行方法。在这篇文章中，我将指导你在Node.js应用程序中使用MongoDB进行数据存储来实现JWT身份验

身份验证是Web开发的重要组成部分。JSON Web令牌（JWT）由于其简单性，安全性和可扩展性，已成为在Web应用程序中实现身份验证的流行方法。在这篇文章中，我将指导你在Node.js应用程序中使用MongoDB进行数据存储来实现JWT身份验证。

在开始之前，我假设你已经安装了Node.js、MongoDB和VS Code，并且你知道如何创建MongoDB数据库和基本的RESTful API。

什么是JWT认证？

JWT身份验证依赖于JSON Web令牌来确认Web应用中用户的身份。JSON Web令牌是使用密钥对进行数字签名的编码JSON对象。

简而言之，JWT身份验证就像为网站提供一个密码。一旦你登录成功，你就得到了这个密码。

JSON Web Token由三部分组成，由点（.）分隔：

Header
Payload
Signature

以下是JWT的基本结构：

xxxx.yyyy.zzzz

Header：这部分包含有关令牌的信息，如其类型和如何保护。
Payload：这部分包含关于用户的声明，如用户名或角色。
Signature：确保令牌的完整性，并验证它没有被更改，这可以确保代码安全，不会被篡改。

当你登录成功时，你会得到这个代码。每次你想访问某个数据时，你都要携带这个代码来证明是你。系统会检查代码是否有效，然后让你获取数据！

接下来让我们看看在node.js项目中进行JWT身份验证的步骤。

步骤1：新建项目

首先为您的项目创建一个新目录，并使用以下命令进入到该目录。

mkdir nodejs-jwt-authcd nodejs-jwt-auth

通过在终端中运行以下命令初始化项目（确保您位于新创建的项目文件夹中）。

npm init -y

接下来通过以下命令安装必要的依赖项：

npm install express mongoose jsonwebtoken dotenv

上面的命令将安装：

express: 用于构建Web服务器。
mongoose：MongoDB的数据库。
jsonwebtoken：用于生成和验证JSON Web令牌（JWT）以进行身份验证。
dotenv：用于从.env文件加载环境变量。

现在您的package.json文件应该看起来像这样：

图片

步骤2：连接MongoDB数据库

要连接MongoDB数据库，请查看以下链接中的具体操作流程。

https://shefali.dev/restful-api/#Step_4_Creating_a_MongoDB_Database

步骤3：创建 .env 文件

为了 MongoDB 连接地址的安全，让我们在根目录下创建一个名为 .env 的新文件。

将以下代码添加到.env文件中。

MONGODB_URL=<Your MongoDB Connection String>SECRET_KEY="your_secret_key_here"

将<Your MongoDB Connection String>替换为您从MongoDB Atlas获得的连接字符串（在步骤2中），并将your_secret_key_here替换为您想要的密钥字符串。现在你的.env文件应该是这样的。

MONGODB_URL='mongodb+srv://shefali:********@cluster0.sscvg.mongodb.net/nodejs-jwt-auth'SECRET_KEY="ThisIsMySecretKey"

在MONGODB_URL最后我们加入node.js-jwt-auth，这是我们的数据库名称。

步骤4：Express

在根目录下创建一个名为index.js的文件，并将以下代码添加到该文件中。

const express = require("express");const mongoose = require("mongoose");require("dotenv").config(); //for using variables from .env file.const app = express();const port = 3000;//middleware provided by Express to parse incoming JSON requests.app.use(express.json()); mongoose.connect(process.env.MONGODB_URL).then(() => {  console.log("MongoDB is connected!");});app.get("/", (req, res) => {  res.send("Hello World!");});app.listen(port, () => {  console.log(`Server is listening on port ${port}`);});

现在我们可以通过以下命令运行服务器。

node index.js

输出应如下图所示。

图片

通过使用命令node index.js，您必须在每次更改文件时重新启动服务器。为了避免这种情况，您可以使用以下命令安装nodemon。

npm install -g nodemon

现在使用下面的命令运行服务器，它会在每次更改文件时自动重新启动服务器。

nodemon index.js

步骤5：创建用户数据库模型

在根目录下创建一个名为models的新目录，并在其中创建一个名为User.js的新文件。

图片

现在让我们为我们的项目创建一个简单的模型，将以下代码添加到User.js文件中。

const mongoose = require("mongoose");const userSchema = new mongoose.Schema({  username: {    type: String,    required: true,    unique: true,  },  password: {    type: String,    required: true,  },});module.exports = mongoose.model("User", userSchema);

步骤6：实现身份验证路由

在根目录中，创建一个名为routes的新目录，并在其中创建一个名为auth.js的文件。

图片

然后将以下代码添加到该文件中：

const express = require("express");const jwt = require("jsonwebtoken");const User = require("../models/User");const router = express.Router();// Signup routerouter.post("/signup", async (req, res) => {  try {    const { username, password } = req.body;    const user = new User({ username, password });    await user.save();    res.status(201).json({ message: "New user registered successfully" });  } catch (error) {    res.status(500).json({ message: "Internal server error" });  }});// Login routerouter.post("/login", async (req, res) => {  const { username, password } = req.body;  try {    const user = await User.findOne({ username });    if (!user) {      return res.status(401).json({ message: "Invalid username or password" });    }    if (user.password !== password) {      return res.status(401).json({ message: 'Invalid username or password' });    }    // Generate JWT token    const token = jwt.sign(      { id: user._id, username: user.username },      process.env.SECRET_KEY    );    res.json({ token });  } catch (error) {    res.status(500).json({ message: "Internal server error" });  }});module.exports = router;

分解上面的代码：

导入依赖：

const express = require("express");const jwt = require("jsonwebtoken");const User = require("../models/User");const router = express.Router();

在这里，我们导入以下依赖项：

express: 用于构建Web服务器。
jsonwebtoken：用于生成和验证JSON Web令牌（JWT）以进行身份验证。
User：从第5步中创建的User模块导入的模型。
router：Express中的Router()函数用于单独定义路由，然后将其合并到主应用程序中。

注册路由：

// Signup routerouter.post("/signup", async (req, res) => {  try {    const { username, password } = req.body;    const user = new User({ username, password });    await user.save();    res.status(201).json({ message: "New user registered successfully" });  } catch (error) {    res.status(500).json({ message: "Internal server error" });  }});

此路由监听对/signup的POST请求。
当接收到请求时，它从请求体中提取username和password。
然后使用提供的用户名和密码创建User模型的一个新实例。
调用save()方法将新用户保存到数据库。
如果用户成功保存，它会返回一个状态码201和一个JSON消息，表示“新用户注册成功”。
如果在此过程中发生错误，它会捕获错误并以状态代码500和错误消息“内部服务器错误”进行响应。

登录路由：

// Login routerouter.post("/login", async (req, res) => {  const { username, password } = req.body;  try {    const user = await User.findOne({ username });    if (!user) {      return res.status(401).json({ message: "Invalid username or password" });    }    if (user.password !== password) {      return res.status(401).json({ message: 'Invalid username or password' });    }    // Generate JWT token    const token = jwt.sign(      { id: user._id, username: user.username },      process.env.SECRET_KEY    );    res.json({ token });  } catch (error) {    res.status(500).json({ message: "Internal server error" });  }});

此路由监听对/login的POST请求。
当接收到请求时，它从请求体中提取username和password。
然后在数据库中使用提供的username搜索用户。
如果没有找到用户，它会返回一个状态码401（未经授权）和一个JSON消息，指示用户名或密码无效。
如果找到用户，它会检查提供的password是否与数据库中存储的密码匹配。
如果密码不匹配，它会返回一个状态码401（未经授权）和一个JSON消息，指示用户名或密码无效。
如果密码匹配，它将使用jwt.sign()生成一个JWT。
生成的令牌然后作为JSON响应发送。
如果在此过程中出现错误，它会捕获错误并以状态代码500和错误消息“内部服务器错误”进行响应。

最后路由被导出以在index.js文件中使用。

module.exports = router;

步骤7：使用中间件保护路由

在根目录中，创建一个名为middleware.js的新文件，并将以下代码添加到该文件中。

const jwt = require("jsonwebtoken");function verifyJWT(req, res, next) {  const token = req.headers["authorization"];  if (!token) {    return res.status(401).json({ message: "Access denied" });  }  jwt.verify(token, process.env.SECRET_KEY, (err, data) => {    if (err) {      return res.status(401).json({ message: "Failed to authenticate token" });    }    req.user = data;    next();  });}module.exports = verifyJWT;

此代码是一个中间件函数，用于在应用程序中验证JSON Web令牌（JWT）。

分解上面的代码：

在第一行中，我们导入jsonwebtoken库。
然后定义verifyJWT中间件函数，它有三个参数：req（请求对象）、res（响应对象）和next（下一个中间件函数）。
在中间件函数内部，它首先从请求头中提取token令牌。
如果请求头中没有令牌，它将返回401（未经授权）状态沿着JSON响应，指示“拒绝访问”。
如果存在令牌，它会尝试使用jwt.verify()进行验证。如果验证失败，它会捕获错误并返回一个401状态，其中包含一个JSON响应，指示“Failed to authenticate token”。
如果令牌被成功验证，它将解码的令牌数据附加到req.user对象。
最后导出verifyJWT函数，以便它可以用作应用程序其他部分的中间件。

第8步：验证JWT

现在要验证JWT，请修改index.js，如下所示：

const express = require('express');const authRouter = require('./routes/auth');const mongoose = require("mongoose");const verifyJWT = require("./middleware")require("dotenv").config(); //for using variables from .env file.const app = express();const PORT = 3000;mongoose.connect(process.env.MONGODB_URL).then(() => {    console.log("MongoDB is connected!");});app.use(express.json());//Authentication routeapp.use('/auth', authRouter);//decodeDetails Routeapp.get('/decodeDetails', verifyJWT, (req, res) => {  const { username } = req.user;  res.json({ username });});app.listen(PORT, () => {  console.log(`Server is running on port ${PORT}`);});

在上面的代码中，/auth路由是authRouter处理，其中包含的终端用户认证，例如登录和注册。

app.get('/decodeDetails', verifyJWT, (req, res) => {  const { username } = req.user;  res.json({ username });});

当向/decodeDetails发出请求时，verifyJWT中间件验证附加到请求的JWT令牌。
如果令牌有效，则中间件从req.user中存储的解码令牌数据中提取username。
最后路由处理程序发送一个JSON响应，其中包含从令牌中提取的username。

步骤9：测试API

注册

向http://localhost:3000/auth/signup发送一个POST请求，其中包含Headers Content-Type : application/json和以下JSON主体：

{    "username": "shefali",    "password": "12345678"}

在响应中，您将看到消息“新用户注册成功”。

decodeDetails

向http://localhost:3000/decodeDetails发送一个GET请求，并带有一个带有令牌值的Authorization头（您在测试登录路由时得到了它）。

在响应中，您将获得用户名。恭喜你！

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什么是JWT认证？

步骤1：新建项目

步骤2：连接MongoDB数据库

步骤3：创建 .env 文件

步骤4：Express

步骤5：创建用户数据库模型

步骤6：实现身份验证路由

分解上面的代码：

步骤7：使用中间件保护路由

第8步：验证JWT

步骤9：测试API

注册

登录

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