【jwt学习笔记】--理论入门

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概要

JWT是一种用于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。JWT定义了一种简洁的,自包含的方法用于通信双方之间以Json对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在,这些信息是可信的,JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。
简洁(Compact): 可以通过URL,POST参数或者在HTTP header发送,因为数据量小,传输速度也很快
自包含(Self-contained): 负载中包含了所有用户所需要的信息,避免了多次查询数据库

主要应用场景

身份认证在这种场景下,一旦用户完成了登陆,在接下来的每个请求中包含JWT,可以用来验证用户身份以及对路由,服务和资源的访问权限进行验证。

由于它的开销非常小,可以轻松的在不同域名的系统中传递,所有目前在单点登录(SSO)中比较广泛的使用了该技术。

信息交换在通信的双方之间使用JWT对数据进行编码是一种非常安全的方式,由于它的信息是经过签名的,可以确保发送者发送的信息是没有经过伪造的。

jwt消息结构

一个token分3部分,按顺序为

  • 头部(header)
  • 载荷(payload)
  • 签证(signature)

由三部分生成token3部分之间用“.”号做分隔。
例如:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

头部(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

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

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:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

载荷(payload)

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

payload-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。

payload-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。

payload-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:

{"name":"Free码农","age":"28","org":"今日头条"}

然后将其进行base64加密,得到Jwt的第二部分:

eyJvcmciOiLku4rml6XlpLTmnaEiLCJuYW1lIjoiRnJlZeeggeWGnCIsImV4cCI6MTUxNDM1NjEwMywiaWF0IjoxNTE0MzU2MDQzLCJhZ2UiOiIyOCJ9

签证(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:

49UF72vSkj-sA4aHHiYN5eoZ9Nb4w5Vb45PsLF7x_NY

密钥secret是保存在服务端的,服务端会根据这个密钥进行生成token和验证,所以需要保护好。

其他

在Web应用中,别再把JWT当做session使用,绝大多数情况下,传统的cookie-session机制工作得更好
JWT适合一次性的命令认证,颁发一个有效期极短的JWT,即使暴露了危险也很小,由于每次操作都会生成新的JWT,因此也没必要保存JWT,真正实现无状态。

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