Downcodes小編帶你深入了解HTTP協定下保持使用者登入狀態的三種常用方法：Cookies、Sessions和Tokens。這三種方法各有優劣，靈活運用才能建構安全且有效率的會話管理機制。本文將詳細闡述它們的運作方式、安全性以及實際應用場景，並解答一些常見問題，幫助你更好地理解和應用這些技術。
HTTP是一個無狀態協定、但可以透過使用cookies、會話（Sessions）和令牌（Tokens）來保持使用者的登入狀態。 cookies在客戶端儲存使用者訊息，每次請求時自動傳送到伺服器。 Sessions 在伺服器端儲存使用者訊息，通常是記憶體中，提供一個唯一的會話識別碼（Session ID），透過cookies或URL重寫傳送到客戶端。令牌，如JSON Web Tokens（JWTs），包含使用者資訊的加密標識符，在客戶端和伺服器間傳遞，允許狀態的保持而不依賴伺服器的記憶體。
一、COOKIES的工作原理
Cookies 最初被設計用來儲存伺服器需要在多個頁面請求之間「記住」的資訊。它是一種儲存在使用者本機電腦上的資料結構，並由瀏覽器維護。每當客戶端發出請求時，瀏覽器都會自動將這些資料作為請求頭的一部分傳送給伺服器，這樣伺服器就能讀取到先前儲存的資訊。
伺服器可以透過Set-Cookie頭命令瀏覽器儲存cookie，之後每次瀏覽器要求同一伺服器時，都會在請求頭中包含這個cookie。 Cookies通常用來儲存會話識別碼（session ID），伺服器可以利用這個ID來尋找對應會話儲存中的狀態資訊。
Cookie的設定與安全性
使用cookies時，可以設定多個屬性來增強其安全性，例如HttpOnly屬性限制了JavaScript的存取權限，增加了防範跨站腳本（XSS）攻擊的能力。 Secure屬性確保cookie只能透過HTTPS傳輸，減少了資料在傳輸過程中被第三方截獲的風險。 SameSite屬性控制cookie是否可以跨域請求進行傳送，是對抗跨站請求偽造（CSRF）攻擊的一種手段。
二、會話（SESSIONS）的使用方式
在伺服器端，Sessions用於儲存狀態資訊直到使用者結束會話。伺服器產生一個唯一的會話ID用於識別每個使用者的會話。通常，這個會話ID會透過cookie傳送給客戶端，並儲存在客戶端，確保每次要求時都能透過此ID來識別使用者和其會話狀態。
伺服器端會話的存儲
會話資訊可以儲存在伺服器的多種後端系統中，如檔案、資料庫或記憶體快取等。儲存會話資料時要考慮容量、持久性和存取速度等因素。由於會話資料可能包含敏感訊息，因此安全性也非常重要。一般來說，會話資料會加密存儲，並在儲存中實施適當的存取控制。
三、令牌（TOKENS）與身分驗證的實現
令牌，特別是JSON Web Tokens（JWTs），提供了一種在客戶端和伺服器間安全傳遞訊息的方法。一個JWT包含三個部分：頭部（Header）、負荷（Payload）和簽名（Signature）。頭部和載重都是JSON對象，分別包含關於令牌的資訊和儲存的使用者狀態資訊。
JWTs的安全性與實踐
JWTs是自包含的，因為它們包含關於用戶的所有必要資訊。這樣伺服器處理請求時就不需要查詢資料庫，提升了效能。但同時因為JWT包含敏感數據，所以必須加密。簽名確保JWT內容在傳輸途中未被竄改。為了提高安全性，需要透過HTTPS來傳輸JWT，也可以設定令牌的有效期限，來減少JWT被濫用的風險。
四、總結：有效維持HTTP登入狀態的策略
綜合使用cookies、Sessions和Tokens能夠在無狀態的HTTP協定上有效地保持使用者的登入狀態。透過在前端和後端之間傳遞這些安全措施增強的標識符，可以確保使用者狀態的持續性和安全性。為了維護這種狀態的安全性，開發者必須使用安全的編碼實踐，包括但不限於使用HTTPS、合理配置HTTP回應頭以及定期更新和檢查使用的程式庫和依賴。
1.如何在HTTP協定中保持登入狀態？
保持登入狀態在HTTP協定中稱為會話管理，有幾種方法可以實現。其中常用的方法是使用Cookie。伺服器在使用者成功登入後，將一個包含登入狀態資訊的Cookie傳送給瀏覽器，瀏覽器會將該Cookie儲存下來。之後，每次瀏覽器發送請求時，它都會自動將Cookie附加在請求的頭部中，由伺服器解析並驗證使用者的登入狀態。
2.有沒有其他方法可以保持登入狀態而不使用Cookie？
除了使用Cookie，還有一種方法是使用URL重寫。 URL重寫是在每個頁面的URL中追加一段識別使用者身分的參數，伺服器根據這個參數來判斷使用者的登入狀態。但URL重寫不如Cookie方便和安全，因為URL中的參數可能會被保存在瀏覽器的歷史記錄中，並被其他人看到。
3.如何防止其他人偽造登入狀態？
為了防止其他人偽造登入狀態，可以使用一些安全措施，例如使用加密演算法來對Cookie中的登入狀態資訊進行加密，使其不易被破解。另外，伺服器還可以對每次請求進行驗證，例如檢查請求中攜帶的登入狀態資訊是否合法、是否與伺服器端保存的一致。這樣可以確保只有真正登入的使用者才能取得受保護的資源。
希望本文能幫助你更能理解HTTP會話管理機制。選擇合適的方案需要根據具體應用情境和安全需求進行權衡。 Downcodes小編建議大家在實際開發中，優先考慮安全性，並結合多種方法，建構一個穩固可靠的登入狀態維持系統。