Redis集群支持的安全JWT认证（redis集群jwt）

Redis集群支持的安全JWT认证

Redis是一个开源的基于内存的NoSQL数据库，它提供了高效的数据存储和访问方式。在现代应用程序中，安全性是至关重要的，所以使用认证来保护数据是必不可少的。对于分布式环境，在Redis集群中进行身份验证可以进一步保护数据的安全性。在本文中，我们将讨论如何使用安全JWT认证确保Redis集群中的数据安全。

JWT（JSON Web Token）是一种开放的标准（RFC 7519），可用于跨域信任的Web应用程序进行安全通信。JWT通常由三部分组成：一个header，payload和signature。header包含JWT类型和加密算法，payload包含要传输的数据，signature用于验证Token的真实性和完整性。

在Redis集群环境中使用JWT，最常见的是将JWT与Redis Lua脚本相结合来实现。Redis Lua脚本是可以在Redis服务器端执行的一组指令。因此，我们可以使用Lua脚本来验证JWT，以确定是否有权访问Redis数据。

以下是一个用于Redis集群的JWT认证Lua脚本：

local function verify_jwt(token, secret)
  --解密JWT
  local json = require "cjson.safe"
  local jwt, err = require("resty.jwt").new():verify(secret, token)
  if err then
    return false
  end
  
  --验证过期时间
  local now = os.time()
  if jwt.payload.exp and now > jwt.payload.exp then
    return false
  end
  
  --返回用户ID供后续访问Redis使用
  return json.encode(jwt.payload)
end
--登录函数，使用用户名和密码来返回保护唯一的JWT
local function login(username, password, secret)
  if username == "admin" and password == "password" then
    local jwt = require("resty.jwt").new()
    jwt:set_payload({
      user_id = "123",
      exp = os.time() + 60 * 60  -- JWT过期时间为1个小时
    })
    local token, err = jwt:sign(secret)
    return token
  else
    return nil
  end
end
--获取Redis连接
local function get_redis_pool()
  local redis = require "resty.redis"
  local red = redis:new()
  red:set_timeout(1000) --1秒超时
  local ok, err = red:connect("127.0.0.1", 6379)
  if not ok then
    return nil, err
  end
  return red
end

--主函数
local function mn()
  --获取JWT Token
  local token = ngx.var.http_authorization
  if not token then
    ngx.status = ngx.HTTP_UNAUTHORIZED
    ngx.exit(ngx.HTTP_UNAUTHORIZED)
    return
  end
  
  --验证JWT
  local payload = verify_jwt(token, "my-secret")
  if not payload then
    ngx.status = ngx.HTTP_UNAUTHORIZED
    ngx.exit(ngx.HTTP_UNAUTHORIZED)
    return
  end
  
  --获取Redis连接并设置用户ID为缓存键
  local red, err = get_redis_pool()
  if not red then
    ngx.log(ngx.ERR, err)
    ngx.status = ngx.HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR
    ngx.exit(ngx.HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR)
    return
  end
  red:select(0) --选择数据库0
  red:auth("password") --设置Redis密码
  red:keyspace_events("KEA", "__keyspace@0__:user:"..payload.user_id)
  
  --启用Nginx Subrequest Cache，以便后续请求可以从缓存中找到数据。
  --(这是一个可选的步骤)
  ngx.req.set_header("X-Cache-Status", "BYPASS")
  local res = ngx.location.capture(
    "/redis?key="..payload.user_id,
    { method = ngx.HTTP_GET }
  )
  
  --检查缓存响应
  if res.status ~= ngx.HTTP_OK then
    ngx.status = ngx.HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR
    ngx.exit(ngx.HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR)
    return
  end
  
  --返回缓存数据
  ngx.req.set_header("X-Cache-Status", "HIT")
  ngx.say(res.body)
end

mn()

上述Lua脚本示例中，我们先定义了一个用于验证JWT的函数verify_jwt()，可以将其用于Redis数据访问之前的认证过程中。接下来，我们使用登录函数login()来模拟用户登录过程，并返回一个用于保护Redis访问的JWT。除此之外，我们还定义了一个用于获取Redis连接的函数get_redis_pool()，主要在Lua脚本中访问Redis数据。我们定义了一个主函数mn()来包含完整的JWT认证和Redis数据访问逻辑。

关于Redis集群的支持，我们可以通过独立的Lua脚本来实现这一点。Redis集群使用槽（slot）分区方法来分配数据存储位置，因此我们需要在Redis集群中定义以下Lua脚本：

redis-cli --cluster call redis-cluster-set '{0}set user:123 "{ \"name\": \"Alice\", \"eml\": \"alice@example.com\" }"'

上述脚本中，我们使用Redis命令set来为用户123设置缓存数据，同时将其存储在槽0中。用于处理Redis数据访问请求的Lua脚本需要使用相应的槽位信息。

综上所述，Redis集群支持安全JWT认证可以帮助确保数据在分布式环境中的安全性。我们可以使用上述Lua脚本作为指导，设计符合自己项目需求的JWT认证和Redis数据访问逻辑，并结合Redis集群的集群槽位信息进行实现。