Cookie

cookie 是一个非常具体的东西，指的就是浏览器里面能永久存储的一种数据，仅仅是浏览器实现的一种数据存储功能。

cookie由服务器生成，发送给浏览器，浏览器把cookie以kv形式保存到某个目录下的文本文件内，下一次请求同一网站时会把该cookie发送给服务器。由于cookie是存在客户端上的，所以浏览器加入了一些限制确保cookie不会被恶意使用，同时不会占据太多磁盘空间，所以每个域的cookie数量是有限的。

Session

session 从字面上讲，就是会话。这个就类似于你和一个人交谈，你怎么知道当前和你交谈的是张三而不是李四呢？对方肯定有某种特征（长相等）表明他就是张三。

session 也是类似的道理，服务器要知道当前发请求给自己的是谁。为了做这种区分，服务器就要给每个客户端分配不同的“身份标识”，然后客户端每次向服务器发请求的时候，都带上这个“身份标识”，服务器就知道这个请求来自于谁了。至于客户端怎么保存这个“身份标识”，可以有很多种方式，对于浏览器客户端，大家都默认采用 cookie 的方式。

服务器使用session把用户的信息临时保存在了服务器上，用户离开网站后session会被销毁。这种用户信息存储方式相对cookie来说更安全，可是session有一个缺陷：如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候session会丢失。

Token

token的意思是“令牌”，是用户身份的验证方式，最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名，由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串，可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。还可以把不变的参数也放进token，避免多次查库

传统身份验证

HTTP 是一种没有状态的协议，也就是它并不知道是谁是访问应用。这里我们把用户看成是客户端，客户端使用用户名还有密码通过了身份验证，不过下回这个客户端再发送请求时候，还得再验证一下。

解决的方法就是，当用户请求登录的时候，如果没有问题，我们在服务端生成一条记录，这个记录里可以说明一下登录的用户是谁，然后把这条记录的 ID 号发送给客户端，客户端收到以后把这个 ID 号存储在 Cookie 里，下次这个用户再向服务端发送请求的时候，可以带着这个 Cookie ，这样服务端会验证一个这个 Cookie 里的信息，看看能不能在服务端这里找到对应的记录，如果可以，说明用户已经通过了身份验证，就把用户请求的数据返回给客户端。

上面说的就是 Session，我们需要在服务端存储为登录的用户生成的 Session ，这些 Session 可能会存储在内存，磁盘，或者数据库里。我们可能需要在服务端定期的去清理过期的 Session 。

基于 Token 的身份验证

使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：

客户端使用用户名跟密码请求登录
服务端收到请求，去验证用户名与密码
验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端
客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里
客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token
服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据
APP登录的时候发送加密的用户名和密码到服务器，服务器验证用户名和密码，如果成功，以某种方式比如随机生成32位的字符串作为token，存储到服务器中，并返回token到APP，以后APP请求时，凡是需要验证的地方都要带上该token，然后服务器端验证token，成功返回所需要的结果，失败返回错误信息，让他重新登录。其中服务器上token设置一个有效期，每次APP请求的时候都验证token和有效期。

那么我的问题来了： 1.服务器上的token存储到数据库中，每次查询会不会很费时。如果不存储到数据库，应该存储到哪里呢。 2.客户端得到的token肯定要加密存储的，发送token的时候再解密。存储到数据库还是配置文件呢？

token是个易失数据，丢了无非让用户重新登录一下，新浪微博动不动就让我重新登录，反正这事儿我是无所谓啦。
所以如果你觉得普通的数据库表撑不住了，可以放到 MSSQL/MySQL 的内存表里（不过据说mysql的内存表性能提升有限），可以放到 Memcache里（讲真，这个是挺常见的策略），可以放到redis里（我做过这样的实现），甚至可以放到 OpenResty 的变量字典里（只要你有信心不爆内存）。

token是个凭条，不过它比门票温柔多了，门票丢了重新花钱买，token丢了重新操作下认证一个就可以了，因此token丢失的代价是可以忍受的——前提是你别丢太频繁，要是让用户隔三差五就认证一次那就损失用户体验了。

基于这个出发点，如果你认为用数据库来保持token查询时间太长，会成为你系统的瓶颈或者隐患，可以放在内存当中。
比如memcached、redis，KV方式很适合你对token查询的需求。
这个不会太占内存，比如你的token是32位字符串，要是你的用户量在百万级或者千万级，那才多少内存。
要是数据量真的大到单机内存扛不住，或者觉得一宕机全丢风险大，只要这个token生成是足够均匀的，高低位切一下分到不同机器上就行，内存绝对不会是问题。

客户端方面这个除非你有一个非常安全的办法，比如操作系统提供的隐私数据存储，那token肯定会存在泄露的问题。比如我拿到你的手机，把你的token拷出来，在过期之前就都可以以你的身份在别的地方登录。
解决这个问题的一个简单办法
1、在存储的时候把token进行对称加密存储，用时解开。
2、将请求URL、时间戳、token三者进行合并加盐签名，服务端校验有效性。
这两种办法的出发点都是：窃取你存储的数据较为容易，而反汇编你的程序hack你的加密解密和签名算法是比较难的。然而其实说难也不难，所以终究是防君子不防小人的做法。话说加密存储一个你要是被人扒开客户端看也不会被喷明文存储……
方法1它拿到存储的密文解不开、方法2它不知道你的签名算法和盐，两者可以结合食用。
但是如果token被人拷走，他自然也能植入到自己的手机里面，那到时候他的手机也可以以你的身份来用着，这你就瞎了。
于是可以提供一个让用户可以主动expire一个过去的token类似的机制，在被盗的时候能远程止损。

在网络层面上token明文传输的话会非常的危险，所以建议一定要使用HTTPS，并且把token放在post body里。

现在貌似大多数网站用户认证都是基于 session 的，即在服务端生成用户相关的 session 数据，而发给客户端 sesssion_id 存放到 cookie 中，这样用客户端请求时带上 session_id 就可以验证服务器端是否存在 session 数据，以此完成用户认证。这种认证方式，可以更好的在服务端对会话进行控制，安全性比较高(session_id 随机），但是服务端需要存储 session 数据(如内存或数据库），这样无疑增加维护成本和减弱可扩展性(多台服务器)。 CSRF 攻击一般基于 cookie 。另外，如果是原生 app 使用这种服务接口，又因为没有浏览器 cookie 功能，所以接入会相对麻烦。

基于 token 的用户认证是一种服务端无状态的认证方式，服务端不用存放 token 数据。用户验证后,服务端生成一个 token(hash 或 encrypt)发给客户端，客户端可以放到 cookie 或 localStorage 中，每次请求时在 Header 中带上 token ，服务端收到 token 通过验证后即可确认用户身份。这种方式相对 cookie 的认证方式就简单一些，服务端不用存储认证数据，易维护扩展性强， token 存在 localStorage 可避免 CSRF ， web 和 app 应用这用接口都比较简单。不过这种方式在加密或解密的时候会有一些性能开销(好像也不是很大)，有些对称加密存在安全隐患(aes cbc 字节翻转攻击)。

假如现在我想做一个适用于 web 和 native app 的 api 服务，该如何选择认证方式？还有如果使用基于 token 的认证方式， token 的设计有没有什么比较好的解决方案？

有人说token属于 session 一种，但是总觉得如果一样，那也就没有太多可对比性了

我认为 说 token 等于 sessionid 的真是误人子弟。
虽然确实都是“客户端记录，每次访问携带”，但 token 很容易设计为自包含的，也就是说，后端不需要记录什么东西，每次一个无状态请求，每次解密验证，每次当场得出合法 /非法的结论。这一切判断依据，除了固化在 CS 两端的一些逻辑之外，整个信息是自包含的。这才是真正的无状态。
而 sessionid ，一般都是一段随机字符串，需要到后端去检索 id 的有效性。万一服务器重启导致内存里的 session 没了呢？万一 redis 服务器挂了呢？

方案 A ：我发给你一张身份证，但只是一张写着身份证号码的纸片。你每次来办事，我去后台查一下你的 id 是不是有效。
方案 B ：我发给你一张加密的身份证，以后你只要出示这张卡片，我就知道你一定是自己人。
就这么个差别。

解释原文：https://blog.csdn.net/tobetheender/article/details/52485948