JWT

1、介绍

JWT是由Header、Payload、Signature拼接组成。

JWT 的三个部分依次如下。

• Header（头部）：描述 JWT 的元数据
• Payload（负载）：用来存放实际需要传递的数据
• Signature（签名）：对前两部分的签名，防止数据篡改

JWT特点：

1. JWT 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密钥再加密一次。
2. JWT 不加密的情况下，不能将秘密数据写入 JWT。
3. JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。
4. JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。
5. JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。
6. 为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。

2、Header（头部）

在header中通常包含了两部分：token类型和采用的加密算法。如下:

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

上面的JSON内容指定了当前采用的加密方式为HS256,token的类型为jwt

将上面的内容进行base64编码,可以得到我们JWT的头部,编码后如下:

ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9ICA=

3、Payload（负载）

负载（Payload）为JWT的第二部分。JWT的标准所定义了一下几个基本字段

1. iss: 该JWT的签发者
2. sub: 该JWT所面向的用户
3. aud: 接收该JWT的一方
4. exp(expires): 什么时候过期，这里是一个Unix时间戳
5. iat(issued at): 在什么时候签发的

除了标准定义的字段外,我们还要定义一些我们在业务处理中需要用到的字段,例如用户token一般可以包含用户登录的token或者用户的id,一个简单的例子如下:

{
    "iss": "Lefto.com",
    "iat": 1500218077,
    "exp": 1500218077,
    "aud": "www.leftso.com",
    "sub": "[email protected]",
    "user_id": "dc2c4eefe2d141490b6ca612e252f92e",
    "user_token": "09f7f25cdb003699cee05759e7934fb2"
}

上面的user_id、user_token都是我们自己定义的字段

现在我们需要将负载这整个部分进行base64编码,编码后结果如下:

ewogICAgImlzcyI6ICJMZWZ0by5jb20iLAogICAgImlhdCI6IDE1MDAyMTgwNzcsCiAgICAiZXhwIjogMTUwMDIxODA3NywKICAgICJhdWQiOiAid3d3LmxlZnRzby5jb20iLAogICAgInN1YiI6ICJsZWZ0c29AcXEuY29tIiwKICAgICJ1c2VyX2lkIjogImRjMmM0ZWVmZTJkMTQxNDkwYjZjYTYxMmUyNTJmOTJlIiwKICAgICJ1c2VyX3Rva2VuIjogIjA5ZjdmMjVjZGIwMDM2OTljZWUwNTc1OWU3OTM0ZmIyIgp9

4、Signature（签名）

签名其实是对JWT的头部和负载整合的一个签名验证

首先需要将头部和负载通过.链接起来就像这样:header.Payload,上述的例子链接起来之后就是这样的:

ewogICJhbGciOiAiSFMyNTYiLAogICJ0eXAiOiAiSldUIgp9ICA=.ewogICAgImlzcyI6ICJMZWZ0by5jb20iLAogICAgImlhdCI6IDE1MDAyMTgwNzcsCiAgICAiZXhwIjogMTUwMDIxODA3NywKICAgICJhdWQiOiAid3d3LmxlZnRzby5jb20iLAogICAgInN1YiI6ICJsZWZ0c29AcXEuY29tIiwKICAgICJ1c2VyX2lkIjogImRjMmM0ZWVmZTJkMTQxNDkwYjZjYTYxMmUyNTJmOTJlIiwKICAgICJ1c2VyX3Rva2VuIjogIjA5ZjdmMjVjZGIwMDM2OTljZWUwNTc1OWU3OTM0ZmIyIgp9

由于HMacSHA256加密算法需要一个key,我们这里key暂时用leftso吧

加密后的内容为:

686855c578362e762248f22e2cc1213dc7a6aff8ebda52247780eb6b5ae91877

其实加密的内容也就是JWT的签名,类似我们对某个文件进行MD5加密然后接收到文件进行md5对比一样.只是这里的HMacSHA256算法需要一个key,当然这个key应该是使用者和接收者都知道的。

对上面的签名内容进行base64编码得到最终的签名

Njg2ODU1YzU3ODM2MmU3NjIyNDhmMjJlMmNjMTIxM2RjN2E2YWZmOGViZGE1MjI0Nzc4MGViNmI1YWU5MTg3Nw==