Web 安全与系统设计

Web存在的问题：Web 是无状态的

HTTP 协议是“无状态”的，意思是：每次请求都是独立的，服务器不会自动记住“上一次是谁来的”。

举例说明：
你访问了电商首页，下一步点进购物车，但服务器根本“不知道你是刚才那个访问首页的人”。

🚨 于是问题来了：

• 登录一次后，如何在后续请求中识别你是谁？
• 登录后你是“管理员”还是“普通用户”，怎么让系统知道？
• 如何控制你能不能查看某些敏感信息？

这就是认证、授权、鉴权、Session、Cookie、Token、鉴权这些概念诞生的原因。

解决方案

一、早期解决方案：Session + Cookie 的诞生

Session

• 服务端用来保存“用户的登录状态”
• 登录后创建一个 session，里面保存用户信息（比如用户名、权限）

Cookie

• 浏览器存储的“小纸条”，由服务器发给客户端
• 浏览器下次访问自动带上，服务器通过它知道“你是谁”

Session + Cookie 工作流程：

• 用户登录成功，服务器保存一个 Session（如：userId=1）
• 服务器发送一个 Cookie：Set-Cookie: sessionId=abc123
• 浏览器保存 Cookie
• 后续每次请求都自动带上 Cookie
• 服务器根据 sessionId 找回用户信息

场景适合：

• 传统网站：如早期的 JSP、PHP、ASP 网页
• 登录状态依赖服务端 Session 内存或 Redis

⚠️ 问题：

• Session 保存在服务端，不好扩展（如分布式服务）
• 前后端不分离，适合页面渲染型项目，不适合 App / 移动端

二、第二阶段：Token 的出现（前后端分离 + 移动端的解决方案）

为什么需要 Token？

• 前端 Vue/React，后端 SpringBoot 分开部署
• 客户端不能自动发送 Cookie（安全或跨域问题）
• 希望服务器是无状态的，方便横向扩展、容灾

什么是 Token？

• 一段字符串，用来代表用户身份
• 登录成功后由服务器生成，发给前端
• 前端以后每次请求都带上 Token（放在请求头）

JWT（JSON Web Token）：主流 Token 形式

• 格式固定、支持加密、不易伪造
  -通常结构为三段：header.payload.signature

Token 登录流程：

• 用户输入账号密码，后端验证成功
• 后端生成 Token 返回前端
• 前端存到 localStorage 或 sessionStorage
• 每次请求都在请求头加上 Token
• 后端解析 Token，识别用户身份

适合场景：

• 前后端分离的 Web 系统
  -移动端、小程序、App
  -分布式系统、微服务架构

三、分析总结：

1.早期版本：session+cookie存在的问题分析

①分布式服务

早期session+cookie无法解决分布式服务的原因：
举例如下：
你的服务不止部署在一台服务器上，而是：

用户请求 → 随机到 A 服务器 或 B 服务器 或 C 服务器（负载均衡）

Session 是默认保存在“当前服务器内存中的”，也就是说：

• 用户第一次登录 → 分配到 A 服务器 → A 创建了一个 Session
• 用户第二次请求 → 分配到 B 服务器 → B 根本没有 A 上那个 Session！

结果：用户虽然登录了，但在 B 看来是“未登录”，因为找不到 Session。

优雅解决：Token 模式
因为JWT 是“无状态”的，后端服务使用同一套验证机制。

验证过程：

• 用户登录后，生成的 JWT Token 本身就包含用户信息（如 userId、role）
• 后端只需验证 Token 是否有效，就能识别身份，无需存任何会话
• 不需要服务器保存登录状态：哪台服务器收到请求都能独立完成校验 → 完全支持分布式！

②非浏览器和前后端分离场景

App、小程序不会自动携带 Cookie

• Session 模式依赖浏览器自动发送 Cookie（尤其是跨页面请求）
• 但 App / 小程序 / Postman 这类非浏览器客户端 不会自动管理 Cookie
• 即使发送了，也很容易出现“session 丢失”、“登录失效”等问题

前后端分离：

• 前后端分离中，前端（如 localhost:8080）和后端（如 api.xx.com）是不同域名
• 跨域访问默认不会携带 Cookie

token优势：

Token 模式特点	对应优势
登录后发一个 Token（如 JWT）	不依赖 Cookie，跨域没问题
Token 放在前端（localStorage、App 本地）	多端可统一管理
每次请求手动带上 Authorization: Bearer xxx	客户端完全控制，通用性强
服务端无状态（不用保存登录信息）	更适合分布式架构、微服务系统
网关统一拦截 Token 验证	方便统一接入与安全控制
Token 结构中可附带用户信息（如 userId、role）	减少服务端查询

2.总结

项目	Session + Cookie（传统方式）	Token（现代方式）
客户端是否自动带登录信息	✅ 浏览器自动带 Cookie	❌ 客户端需手动加 Header
是否依赖浏览器	✅ 是	❌ 否，通用性强
是否易于跨域	❌ 需特殊配置	✅ 天然支持
是否需要服务端保存状态	✅ 需要	❌ 无状态
是否适合分布式架构	❌ 不适合	✅ 适合
是否适合前后端分离	❌ 不适合	✅ 非常适合
是否适合 App、小程序等	❌ 不适合	✅ 非常适合