JWT令牌

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一、JWT令牌

1、什么是JWT令牌

JWTJSON Web Token的缩写,即JSON Web令牌,是一种自包含令牌。
JSON Web令牌(JWT)是一种紧凑的、URL安全的方式, 用来表示要在双方之间传递的“声明”。
JWT中的声明被编码为JSON对象,用作JSON Web签名(JWS)结构的有效内容或JSON Web加密(JWE)结构的明文,
使得声明能够被:数字签名、 或利用消息认证码(MAC)保护完整性、加密。
JWT的使用场景:一种情况是webapi,另一种情况是多web服务器下实现无状态分布式身份验证。

2、JWT令牌的组成

典型的,一个JWT看起来如下图:\

jwt.io/\

该对象为一个很长的字符串,字符之间通过"."分隔符分为三个子串。

每一个子串表示了一个功能块,总共有以下三个部分:JWT头、有效载荷和签名

J**WT头**

JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象,通常如下所示。

 

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

在上面的代码中,alg属性表示签名使用的算法,默认为HMAC SHA256(写为HS256);typ属性表示令牌的类型,JWT令牌统一写为JWT。最后,使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。

有效载荷

有效载荷部分,是JWT的主体内容部分,也是一个JSON对象,包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认字段供选择。

 

iss:发行人
exp:到期时间
sub:主题
aud:用户
nbf:在此之前不可用
iat:发布时间
jti:JWT ID用于标识该JWT

除以上默认字段外,我们还可以自定义私有字段,如下例:

 

{
  "name": "Helen",
  "admin": true
}

请注意,默认情况下JWT是未加密的,任何人都可以解读其内容,因此不要构建隐私信息字段,存放保密信息,以防止信息泄露。

JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

签名哈希

签名哈希部分是对上面两部分数据签名,通过指定的算法生成哈希,以确保数据不会被篡改。

首先,需要指定一个密码(secret)。该密码仅仅为保存在服务器中,并且不能向用户公开。然后,使用标头中指定的签名算法(默认情况下为HMAC SHA256)根据以下公式生成签名。

 

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

在计算出签名哈希后,JWT头,有效载荷和签名哈希的三个部分组合成一个字符串,每个部分用"."分隔,就构成整个JWT对象。

Base64URL算法

如前所述,JWT头和有效载荷序列化的算法都用到了Base64URL。该算法和常见Base64算法类似,稍有差别。

作为令牌的JWT可以放在URL中(例如api.example/?token=xxx)。 Base64中用的三个字符是"+","/"和"=",由于在URL中有特殊含义,因此Base64URL中对他们做了替换:"="去掉,"+"用"-"替换,"/"用"_"替换,这就是Base64URL算法。

三、总结

1、JWT令牌类似支票

2、JWT令牌的优缺点

JWT令牌的优点:

1、jwt基于json,非常方便解析。

2、可以在令牌中自定义丰富的内容,易扩展。 

3、通过非对称加密算法及数字签名技术,JWT防止篡改,安全性高。 

4、资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。

缺点:

1、JWT令牌较长,占存储空间比较大。

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