PHP Token生成和驗證

一、Token概述

Token是指由伺服器生成的、含有一定意義且不可偽造的加密字串，用於在用戶和伺服器之間進行身份驗證或者數據傳輸，相對於Cookie和Session更加安全、靈活、可擴展。

一般情況下，Token是以JSON Web Token（JWT）的形式出現，由三部分組成：Header（頭部）、Payload（載荷）和Signature（簽名）。Header和Payload均為Base64編碼的JSON字元串，Header定義了所使用的加密演算法和加密類型，Payload包含了自定義的信息，這些信息是被加密後共享給接收方的；Signature是由Header和Payload的編碼串拼接而成的字元串經過指定演算法加密後生成的。

二、生成Token

在PHP中生成Token需要用到兩個函數，分別是base64_encode()和hash_hmac()。具體步驟如下：

1、生成Header

$header = [
    'alg' => 'HS256',  // 使用HMAC-SHA256演算法，常用的還有HMAC-SHA512
    'typ' => 'JWT'
];
$header = json_encode($header);
$header = base64_encode($header);

2、生成Payload

$payload = [
    'iss' => 'example.com',  // 簽名者
    'sub' => '1234567890',  // 簽名對象
    'aud' => 'client_id',  // 接收方
    'iat' => time(),  // 簽名時間
    'exp' => time() + 3600  // 簽名過期時間
];
$payload = json_encode($payload);
$payload = base64_encode($payload);

3、生成Signature

$signature = hash_hmac('sha256', $header . '.' . $payload, 'secret_key', true);
$signature = base64_encode($signature);

4、生成Token

$token = $header . '.' . $payload . '.' . $signature;

三、驗證Token

驗證Token時需要用到的函數是base64_decode()和json_decode()。具體步驟如下：

1、將Token按”.”分割

$tokenArr = explode('.', $token);
$header = $tokenArr[0];
$payload = $tokenArr[1];
$signature = $tokenArr[2];

2、計算Server Signature

$serverSignature = hash_hmac('sha256', $header . '.' . $payload, 'secret_key', true);
$serverSignature = base64_encode($serverSignature);

3、檢查Signature是否相同

$isSignatureValid = hash_equals($signature, $serverSignature);  // 比較時需要使用hash_equals()函數防止時序攻擊

4、解碼Payload並驗證過期時間

$payload = base64_decode($payload);
$payload = json_decode($payload);
$isExpired = time() > $payload->exp;  // 檢查是否已經過期

四、使用Token

使用Token需要在HTTP頭部中加入Authorization欄位，並將Token值作為Bearer參數傳遞。具體代碼實現如下：

$token = 'xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx';
$headers = array('Authorization: Bearer ' . $token);
$curl = curl_init();
curl_setopt($curl, CURLOPT_URL, $url);
curl_setopt($curl, CURLOPT_HTTPHEADER, $headers);
curl_exec($curl);
curl_close($curl);

五、安全注意事項

在生成和驗證Token時需要注意以下幾點：

1、密鑰絕不能明文保存在代碼中，應該通過環境變數或其他安全方式存儲；

2、一旦Token被泄露，任何人都可以模仿對應的身份訪問伺服器，因此要設置有效期和刷新機制；

3、在驗證Signature時要用hash_equals()函數代替簡單的字元串比較，以防止時序攻擊；

4、為了防止重放攻擊，可以在Payload中添加諸如nonce、jti等標識符來保證Token的唯一性。