JWT是什么

Posted 2021-10-20 CrissChan

JWT是什么

JSON Web Token (JWT)是一个开放标准(RFC 7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的

JWT主要解决的实际问题

• 跨域授权：用户发送用户名和密码登录系统，服务端验证后将会话关键数据进行保存，在后续的交互中，用户都要使用该信息进行身份验证，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录就是当前JWT最典型的落地应用。

• 信息交换 : 对于安全的在各方之间传输信息而言，JSON Web Tokens无疑是一种很好的方式。因为JWT可以被签名，例如，用公钥/私钥对，你可以确定发送人就是它们所说的那个人。另外，由于签名是使用头和有效负载计算的，您还可以验证内容没有被篡改

JWT的结构

JSON Web Token由三部分组成，它们之间用圆点(.)连接。这三部分分别是：

header
payload
signature

JWT组成结构就应该如下所示

header.payload.signature

用户与服务端通信的时候，都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名。

header

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

alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。然后会将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法转成字符串。

payload

{
    "iss ": 'crisschan',
    "title": 'pass',
    "admin":true
}

payload是实体和其他数据的声明，这里包含三种类型：

• 1 registered：JWT预定义好的一些数据
• 2 public：registered之外可以随意定义
• 3 private：在数据使用方之间达成共识，并且不是注册或者公开的数据。

如下是registered的关键字：

• iss (issuer)：签发人
• exp (expiration time)：过期时间
• sub (subject)：主题
• aud(audience)：受众
• nbf (Not Before)：生效时间
• iat (Issued At)：签发时间
• jti (JWTID)：编号

对payload进行Base64编码就得到JWT的第二部分，也就是payload部分

signature

HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)

为了得到签名部分，你必须有编码过的header、编码过的payload、一个秘钥，签名算法是header中指定的那个，然对它们签名即可。

Base64URL

Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

例子

在认证的时候，当用户用他们的凭证成功登录以后，一个JWT将会被返回，这个凭证储存在 Cookie 里面，也可以储存在 localStorage。此后，token就是用户凭证了，你必须非常小心以防止出现安全问题。一般而言，你保存令牌的时候不应该超过你所需要它的时间。

无论何时用户想要访问受保护的路由或者资源的时候，用户代理（通常是浏览器）都应该带上JWT，典型的，通常放在Authorization header中，用Bearer schema。

header应该看起来是这样的：

Authorization: Bearer

服务器上的受保护的路由将会检查Authorization header中的JWT是否有效，如果有效，则用户可以访问受保护的资源。如果JWT包含足够多的必需的数据，那么就可以减少对某些操作的数据库查询的需要，尽管可能并不总是如此。

如果token是在授权头（Authorization header）中发送的，那么跨源资源共享(CORS)将不会成为问题，因为它不使用cookie。