Redis实现统一用户认证（redis统一鉴权）
随着互联网各类应用的不断增加和用户量的增加，传统的用户认证方式已经无法满足现代化应用的需求。传统的用户认证方式可能需要多次登录，且需在每个应用中进行单独登录。这种方式对于用户体验来说非常不友好。为了解决这种问题，需要实现一种可以统一用户认证的方法。
Redis作为高性能分布式内存数据库，可以成为一种实现统一用户认证的良好选择。Redis提供了丰富的数据结构，如字符串、哈希表、列表等，可以满足业务需求。下面将介绍如何使用Redis实现统一用户认证。
统一用户认证模型
在了解Redis如何实现统一用户认证前，需要先介绍统一用户认证模型。该模型主要包括三部分：认证服务器、应用服务器和客户端。
– 认证服务器：负责用户身份验证和授权，当用户通过认证服务器认证成功后，认证服务器会返回一个Token给用户，Token包含用户的相关信息和一个有效期。
– 应用服务器：负责应用的业务逻辑，当用户请求某个应用时，应用服务器会要求用户携带Token，应用服务器会验证Token的有效性，并获取该Token对应的用户信息。如Token有效，则继续处理业务逻辑。
– 客户端：包括浏览器、移动端等，用户通过该端使用应用。当用户打开某个应用时，客户端会弹出登录界面，用户输入账号和密码，客户端将账号密码发送至认证服务器进行验证。
使用Redis实现统一用户认证
为了实现统一用户认证，需要在Redis中存储用户Token和用户信息，下面将介绍如何在Redis中存储用户信息和Token。
存储用户信息
可以使用Redis的Hash数据结构来存储用户信息和Token。Hash数据结构可以非常方便地对用户信息进行存储和查询，同时有较高的读写性能。具体的HASH结构如下所示：
| Key(token) |Field | Value |
| :————— | :————- | :————- |
| token | uid | 1 |
| | username | admin |
| | expired_time | 2021-12-31 |
| | role | SUPER_ADMIN |
存储Token
使用Redis字符串来存储Token，每个Token对应一个字符串，该字符串的值为用户信息的Key，如下所示：
set token_1234567890abcdefg “user_1”
实现认证服务器
认证服务器主要有以下几个步骤：
– 接收客户端传来的账号密码
– 验证账号密码，若验证成功生成Token
– 将Token和用户信息存储到Redis
– 返回Token给客户端
其中最重要的是第二步，验证账号和密码。用户的密码安全要求很高，一般都需要进行加密。这里我们可以对客户端传来的密码进行MD5加密，然后与存储在数据库中的密码进行比较。
import hashlib
import time
import redis
def get_redis_conn():
“””连接redis”””
redis_conn = redis.StrictRedis(host=’localhost’, port=6379, db=0, decode_responses=True)
return redis_conn
def md5(str):
“””MD5加密”””
m = hashlib.md5()
m.update(str.encode(‘utf8’))
return m.hexdigest()
def authenticate(username, password):
“””验证账号密码”””
user_info_key = ‘user_’ + username
redis_conn = get_redis_conn()
# 从Redis中获取用户名，不存在返回None
if not redis_conn.exists(user_info_key):
return None
# 验证密码，不正确返回None
user_info = redis_conn.hgetall(user_info_key)
if user_info[‘password’] != md5(password):
return None
# 生成Token
token = md5(username + str(time.time()))
# 将Token和用户信息存储至Redis
redis_conn.hmset(‘token_’ + token, user_info)
redis_conn.expire(‘token_’ + token, 3600)
return token
实现应用服务器
应用服务器主要有以下几个步骤：
– 接收客户端传来的Token
– 判断Token的有效性，若有效获取用户信息
– 处理业务逻辑
其中第二步非常重要，需要对Token进行验证，验证Token时需要将Token对应的Key取出，然后获取用户信息，验证Token是否已过期。
import redis
def get_redis_conn():
“””连接redis”””
redis_conn = redis.StrictRedis(host=’localhost’, port=6379, db=0, decode_responses=True)
return redis_conn
def auth(func):
“””装饰器：验证Token”””
def wrapper(request, *args, **kwargs):
# 获取请求头中的Token
token = request.headers.get(‘Token’)
if not token:
return {“status”: “error”, “message”: “未携带Token”}
# 判断Token是否有效
redis_conn = get_redis_conn()
if not redis_conn.exists(‘token_’ + token):
return {“status”: “error”, “message”: “Token无效或已过期”}
# 获取用户信息
user_info = redis_conn.hgetall(redis_conn.get(‘token_’ + token))
# 将用户信息存入请求中
request.user_info = user_info
return func(request, *args, **kwargs)
return wrapper
@auth
def some_view(request):
# 业务逻辑处理…
pass
总结
该文介绍了使用Redis实现统一用户认证的方法，主要包括认证服务器和应用服务器两部分。Redis提供了Hash、字符串等数据结构，可以满足业务需求，并具有较高的读写性能。实现统一用户认证可以减少用户操作，提高用户体验，同时可以提高系统的安全性和稳定性。
