JSON WEB TOKEN#

JSON WEB TOKEN简称为JWT，是一个基于JSON的开放标准，用于通信双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范，经常用于身份验证。

结构#

JWT有三部分组成，他们之间用.分隔，这三部分分别是Header、Payload、Signature，结构如下：

Header.Payload.Signature

在jwt.io给予的实例

对于这个例子，其三部分组成分别为

// header
{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

// Payload
{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "iat": 1516239022
}

// Signature
HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),
  "your-256-bit-secret"
)

Header#

Header头部，其由两部分组成：声明类型和算法名称，在本例中的Token类型为jwt，加密算法为HMAC-SHA256。将Header进行BASE64URL算法编码，即可得到jwt的第一部分，注意BASE64URL算法编码与BASE64编码略有不同，BASE64URL需要将BASE64中输出中的+替换为减号-，/替换为_，而且没有标准的BASE64填充，把=去掉。

base64UrlEncode({"alg": "HS256","typ": "JWT"}) === "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9";

Payload#

Payload有效载荷，其为JWT的主体，这里可以存放主体数据信息，Payload包含三个部分，标准中注册的声明、公共的声明、私有的声明。

标准中注册的声明 （建议但不强制使用）#

• iss: jwt签发者。
• sub: jwt主题。
• aud: jwt接收者。
• exp: jwt过期时间。
• nbf: jwt生效时间。
• iat: jwt的签发时间。
• jti: jwt的唯一身份标识，避免重放攻击。

公共声明#

可以在公共声明添加任何信息，我们一般会在里面添加用户信息和业务信息，但是不建议添加敏感信息，因为公共声明部分可以在客户端解密，除非此信息是加密的。

私有声明#

私有声明是服务器和客户端共同定义的声明，同样这里不建议添加敏感信息。

base64UrlEncode({"sub": "1234567890","name": "John Doe","iat": 1516239022}) === "eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ";

Signature#

Signature哈希签名，其通过JWT中Header定义的算法，将前两部分数据进行编码后哈希来生成签名，主要是确保数据不会被篡改。

HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),"your-256-bit-secret") === "SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c"

优点#

• 无状态和可拓展性，服务器将JWT存储到客户端以后不存在状态或者会话信息，易于拓展。
• 可以预防CSRF攻击，由于使用JWT一般放置于请求头的Authorization: Bearer ${JWT}字段中而不使用Cookie可以有效防止CSRF攻击。
• payload部分可以存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息，可以减轻服务端压力。
• JWT的跨语言支持性，由于json与加密算法的通用性，在多数语言中都能得到支持。
• 相对于OAuth2更加轻量，但是其应用场景有所区别，OAuth2是一种授权框架，通常用于第三方应用授权，JWT是一种认证协议，用于前后端分离的用户认证以及后端API的保护。

缺点#

• 一旦签发无法更新，如果想更新数据或者续签，必须重新签发。
• 无法废弃，在JWT设置的过期时间到达之前，JWT始终有效。
• Payload是使用BASE64URL编码的，并没有加密，因此jwt中在未加密的情况下不能存储敏感数据。
• JWT本身包含认证信息，因此一旦信息泄露，任何人都可以获得令牌的所有权限，所以JWT的有效期不宜设置太长。
• 伪造JWT，攻击者拥有一个JWT，可以伪造Header中的alg为none来验证身份，理论上这是符合JWT规范要求的，而且有些库中都默认实现此验证，所以需要禁用alg为none的请求。
• 爆破HMAC密钥，由于用户可以拿到完整的JWT，其中就包含加密算法，用户可以根据JWT中信息爆破密钥，而且整个操作可以本地完成，不需要与服务端交互。

相关#

每日一题#

参考#