系列

1. 云原生 API 网关，gRPC-Gateway V2 初探
2. Go + gRPC-Gateway(V2) 构建微服务实战系列，小程序登录鉴权服务：第一篇
3. Go + gRPC-Gateway(V2) 构建微服务实战系列，小程序登录鉴权服务：第二篇

JWT & RS512

JWT 与 RSA 详解，这里就不科普了。Google 一下，太多文章介绍了。

我们进入官网：https://jwt.io/

我们这里看图说话，注意 Decoded 部分：

1. HEADER:ALGORITHM & TOKEN TYPE
2. PAYLOAD:DATA
3. VERIFY SIGNATURE

没错，JWT 就这三部分组成 HEADER.PAYLOAD.SIGNATURE（头部.负载.签名），我们这里选择非对称加密算法（RS512）。

简单来说（编码时），鉴权微服务使用 Private Key 用来生成签名，其它微服务使用 Public Key 验证签名是不是 Auth 微服务签发的（过期、数据有无篡改等）。Private Key & Public Key 是成对出现的。

这里编码测试直接用 jwt.io 官网提供的，我们复制出来就好。

RSA PRIVATE KEY

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEogIBAAKCAQEAnzyis1ZjfNB0bBgKFMSvvkTtwlvBsaJq7S5wA+kzeVOVpVWw
kWdVha4s38XM/pa/yr47av7+z3VTmvDRyAHcaT92whREFpLv9cj5lTeJSibyr/Mr
m/YtjCZVWgaOYIhwrXwKLqPr/11inWsAkfIytvHWTxZYEcXLgAXFuUuaS3uF9gEi
NQwzGTU1v0FqkqTBr4B8nW3HCN47XUu0t8Y0e+lf4s4OxQawWD79J9/5d3Ry0vbV
3Am1FtGJiJvOwRsIfVChDpYStTcHTCMqtvWbV6L11BWkpzGXSW4Hv43qa+GSYOD2
QU68Mb59oSk2OB+BtOLpJofmbGEGgvmwyCI9MwIDAQABAoIBACiARq2wkltjtcjs
kFvZ7w1JAORHbEufEO1Eu27zOIlqbgyAcAl7q+/1bip4Z/x1IVES84/yTaM8p0go
amMhvgry/mS8vNi1BN2SAZEnb/7xSxbflb70bX9RHLJqKnp5GZe2jexw+wyXlwaM
+bclUCrh9e1ltH7IvUrRrQnFJfh+is1fRon9Co9Li0GwoN0x0byrrngU8Ak3Y6D9
D8GjQA4Elm94ST3izJv8iCOLSDBmzsPsXfcCUZfmTfZ5DbUDMbMxRnSo3nQeoKGC
0Lj9FkWcfmLcpGlSXTO+Ww1L7EGq+PT3NtRae1FZPwjddQ1/4V905kyQFLamAA5Y
lSpE2wkCgYEAy1OPLQcZt4NQnQzPz2SBJqQN2P5u3vXl+zNVKP8w4eBv0vWuJJF+
hkGNnSxXQrTkvDOIUddSKOzHHgSg4nY6K02ecyT0PPm/UZvtRpWrnBjcEVtHEJNp
bU9pLD5iZ0J9sbzPU/LxPmuAP2Bs8JmTn6aFRspFrP7W0s1Nmk2jsm0CgYEAyH0X
+jpoqxj4efZfkUrg5GbSEhf+dZglf0tTOA5bVg8IYwtmNk/pniLG/zI7c+GlTc9B
BwfMr59EzBq/eFMI7+LgXaVUsM/sS4Ry+yeK6SJx/otIMWtDfqxsLD8CPMCRvecC
2Pip4uSgrl0MOebl9XKp57GoaUWRWRHqwV4Y6h8CgYAZhI4mh4qZtnhKjY4TKDjx
QYufXSdLAi9v3FxmvchDwOgn4L+PRVdMwDNms2bsL0m5uPn104EzM6w1vzz1zwKz
5pTpPI0OjgWN13Tq8+PKvm/4Ga2MjgOgPWQkslulO/oMcXbPwWC3hcRdr9tcQtn9
Imf9n2spL/6EDFId+Hp/7QKBgAqlWdiXsWckdE1Fn91/NGHsc8syKvjjk1onDcw0
NvVi5vcba9oGdElJX3e9mxqUKMrw7msJJv1MX8LWyMQC5L6YNYHDfbPF1q5L4i8j
8mRex97UVokJQRRA452V2vCO6S5ETgpnad36de3MUxHgCOX3qL382Qx9/THVmbma
3YfRAoGAUxL/Eu5yvMK8SAt/dJK6FedngcM3JEFNplmtLYVLWhkIlNRGDwkg3I5K
y18Ae9n7dHVueyslrb6weq7dTkYDi3iOYRW8HRkIQh06wEdbxt0shTzAJvvCQfrB
jg/3747WSsf/zBTcHihTRBdAv6OmdhV4/dD5YBfLAkLrd+mX7iE=
-----END RSA PRIVATE KEY-----

我们将其放在 microsvcs/auth/private.key

PUBLIC KEY

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAnzyis1ZjfNB0bBgKFMSv
vkTtwlvBsaJq7S5wA+kzeVOVpVWwkWdVha4s38XM/pa/yr47av7+z3VTmvDRyAHc
aT92whREFpLv9cj5lTeJSibyr/Mrm/YtjCZVWgaOYIhwrXwKLqPr/11inWsAkfIy
tvHWTxZYEcXLgAXFuUuaS3uF9gEiNQwzGTU1v0FqkqTBr4B8nW3HCN47XUu0t8Y0
e+lf4s4OxQawWD79J9/5d3Ry0vbV3Am1FtGJiJvOwRsIfVChDpYStTcHTCMqtvWb
V6L11BWkpzGXSW4Hv43qa+GSYOD2QU68Mb59oSk2OB+BtOLpJofmbGEGgvmwyCI9
MwIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

我们将其放在 microsvcs/auth/public.key

Payload

这里我们要用的测试 Data 如下：

{
  "exp": 1516246222,
  "iat": 1516239022,
  "iss": "server/auth",
  "sub": "607266aa512e006d58b79d22"
}

• iss：表示谁签发，这里就是我们的这个鉴权微服务。
• iat：token 签发时间
• exp：token 过期时间
• sub：谁被签发，这里就是我们的账号 ID

编码实战

定义 TokenGenerator 接口 & 使用

我们进入到 microsvcs/auth/auth/auth.go，延续我们之前的逻辑，因为生成 Token 是个独立的实现，所以按套路我们定义一个 TokenGenerator 接口。

type TokenGenerator interface {
	GenerateToken(accountID string, expire time.Duration) (string, error)
}

使用者定义接口！使用者定义接口！使用者定义接口！重要事说三遍！！！

改造 type Service struct 如下：

type Service struct {
	Mongo          *dao.Mongo
	Logger         *zap.Logger
	OpenIDResolver OpenIDResolver
	TokenGenerator TokenGenerator // 生成器
	TokenExpire    time.Duration  // 过期时间
	authpb.UnimplementedAuthServiceServer
}

我们让 TokenGenerator & TokenExpire 从外面传进来，通通可配，随时替换相关实现。

用的时候就非常简单了：

...
...
tkn, err := s.TokenGenerator.GenerateToken(accountID, s.TokenExpire)
if err != nil {
	s.Logger.Error("cannot generate token", zap.Error(err))
	return nil, status.Error(codes.Internal, "")
}
return &authpb.LoginResponse{
	AccessToken: tkn,
	ExpiresIn:   int32(s.TokenExpire.Seconds()),
}, nil

实现 TokenGenerator 接口

我们编写如下代码（文件位于microsvcs/auth/token/jwt.go）：

type JWTTokenGen struct {
	privateKey *rsa.PrivateKey
	issuer     string
	nowFunc    func() time.Time
}
func NewJWTTokenGen(issuer string, privateKey *rsa.PrivateKey) *JWTTokenGen {
	return &JWTTokenGen{
		issuer:     issuer,
		nowFunc:    time.Now,
		privateKey: privateKey,
	}
}
func (t *JWTTokenGen) GenerateToken(accountID string, expire time.Duration) (string, error) {
	nowSec := t.nowFunc().Unix()
	token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodRS512, jwt.StandardClaims{
		Issuer:    t.issuer, // 签发者
		IssuedAt:  nowSec, // 签发时间
		ExpiresAt: nowSec + int64(expire.Seconds()), // 过期时间
		Subject:   accountID, // 签发给谁
	})
	return token.SignedString(t.privateKey)
}

写代码的套路都是一样的：

• 定义一个 struct(JWTTokenGen)
• 外部可初始化该 struct(NewJWTTokenGen)，让一些公共私密的资源可配置化（如：rsa.PrivateKey）
• TokenGenerator 接口的具体实现(GenerateToken)

注意：这里定义 nowFunc，方便 Unit Tests 固定某一个时间点去做签发工作。

编写测试

具体代码位于 microsvcs/auth/token/jwt_test.go：

func TestGenerateToken(t *testing.T) {
	pkFile, err := os.Open("../private.key")
	if err != nil {
		logger.Fatal("cannot open private key", zap.Error(err))
	}
	pkBytes, err := ioutil.ReadAll(pkFile)
	if err != nil {
		logger.Fatal("cannot read private key", zap.Error(err))
	}
	key, err := jwt.ParseRSAPrivateKeyFromPEM(pkBytes)
	if err != nil {
		logger.Fatal("cannot parse private key", zap.Error(err))
	}
	g := NewJWTTokenGen("server/auth", key)
	g.nowFunc = func() time.Time {
		return time.Unix(1516239022, 0)
	}
	tkn, err := g.GenerateToken("607266aa512e006d58b79d22", 2*time.Hour)
	if err != nil {
		t.Errorf("cannot generate token: %v", err)
	}

	want := "eyJhbGciOiJSUzUxMiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1MTYyNDYyMjIsImlhdCI6MTUxNjIzOTAyMiwiaXNzIjoic2VydmVyL2F1dGgiLCJzdWIiOiI2MDcyNjZhYTUxMmUwMDZkNThiNzlkMjIifQ.nwhaGZ0dozftexVfr9KM9ZVAzsPudhLs-n-yyrrjkbFTYA69rsEd35M0vc1gJ1DNMJk_v-1yUhkgRpxzP2Jiy1Lw8fqIlAk8l9EpDE77oJ9Dal6Rl26GERYZOkCvbq02fKSVj4drlSr75fIce9EnQq2xIVyvvNNty-QvHXTX29QQv-6c8vVYIrCFxtooARN9p8OSpg0hzc-YzsXo64lbUvbLIws27TJNwhctbqrOYQuX9XU3UhJ4Ik0Yt2cLc4LjuqI52Grvf89mJMmM5jnHQv0tKI2guvxNwlC3WN50dCIcuo1zjO-_eSje5OvqP7FKR1eSwnEcZiZQ8qwDDGi8pA"

	if tkn != want {
		t.Errorf("wrong token generated. want: %q, got: %q", want, tkn)
	}
}

联调

更新 microsvcs/auth/main.go

我们增加 TokenExpire 与 TokenGenerator 的相关配置。

authpb.RegisterAuthServiceServer(s, &auth.Service{
    OpenIDResolver: &wechat.Service{
    	AppID:     "your-app-id",
    	AppSecret: "your-app-secret",
    },
    Mongo:          dao.NewMongo(mongoClient.Database("grpc-gateway-auth")),
    Logger:         logger,
    TokenExpire:    2 * time.Hour,
    TokenGenerator: token.NewJWTTokenGen("server/auth", privKey),
})

小程序联调

完美签发 Token。

大家持续关注，未完待续……

Refs

• API Security : API key is dead..Long live Distributed Token by value
• Demo: go-grpc-gateway-v2-microservice
• gRPC-Gateway
• gRPC-Gateway Docs

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