JWT
什么是JWT
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什么时候应该使用JSON网络令牌
以下是JSON Web Tokens有用的一些场景:
授权:这是使用 JWT 最常见的场景。用户登录后,每个后续请求都将包含 JWT,允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录是当今广泛使用 JWT 的一项功能,因为它的开销很小,并且能够轻松跨不同域使用。
信息交换:JSON Web Tokens 是一种在各方之间安全传输信息的好方法。因为 JWT 可以被签名——例如,使用公钥/私钥对——你可以确定发件人就是他们所说的那样。此外,由于使用标头和有效负载计算签名,因此您还可以验证内容是否未被篡改。
什么是JSON Web Token 结构
由用点 (.
)分割的三部分组成:标题、有效载荷、签名。
输出是三个由点分隔的 Base64-URL 字符串,可以在 HTML 和 HTTP 环境中轻松传递,同时与基于 XML 的标准(如 SAML)相比更加紧凑
header
jwt的头部承载两部分信息:
- 声明类型,这里是jwt
- 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256
完整的头部就像下面这样的JSON:
1 | { |
然后将头部进行base64加密(该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.
1 | eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9 |
playload
载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品,这些有效信息包含三个部分
- 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所面向的用户
- aud: 接收jwt的一方
- exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
- nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的.
- iat: jwt的签发时间
- jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
公共的声明 :
公共的声明可以添加任何的信息,一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息,因为该部分在客户端可解密.
私有的声明 :
私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明,一般不建议存放敏感信息,因为base64是对称解密的,意味着该部分信息可以归类为明文信息。
定义一个payload:
1 | { |
然后将其进行base64加密,得到Jwt的第二部分。
1 | eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9 |
signature
jwt的第三部分是一个签证信息,这个签证信息由三部分组成:
- header (base64后的)
- payload (base64后的)
- secret
这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.
连接组成的字符串,然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret
组合加密,然后就构成了jwt的第三部分。
1 | // javascript |
将这三部分用.
连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:
1 | eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ |
注意:secret是保存在服务器端的,jwt的签发生成也是在服务器端的,secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证,所以,它就是你服务端的私钥,在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。
认证流程
首先,前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口。这一过程一般是一个Http POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议)、从而避免敏感信息被获取。
后端核对用户名密码后,将用户的id等其他信息做为JWT Payload(负载),将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名,形成一个Jwt(Token)。
后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端。前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage上,退出登录时前端删除保存的JWT即可。
前端在每次请求时将JWT放入HTTP Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题)HEADER
后端检查是否存在,如存在验证Jwt的有效性
验证通过后后端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作,返回相应结果。
总结
优点
- 因为json的通用性,所以JWT是可以进行跨语言支持的,像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
- 因为有了payload部分,所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。
- 便于传输,jwt的构成非常简单,字节占用很小,所以它是非常便于传输的。
- 它不需要在服务端保存会话信息, 所以它易于应用的扩展
安全相关
- 不应该在jwt的payload部分存放敏感信息,因为该部分是客户端可解密的部分。
- 保护好secret私钥,该私钥非常重要。
- 如果可以,请使用https协议