JWT是由三段信息构成的,将这三段信息文本用.链接一起就构成了jwt字符串,第一部分我们称它为头部(header),第二部分我们称其为载荷(payload, 类似于飞机上承载的物品),第三部分是签证(signature)。
- JWT 长这个样
eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJpcCI6IjEyNy4wLjAuMSIsInV1aWQiOiJmZjEyMTJmNS1kOGQxLTQ0OTYtYmY0MS1kMmRkYTczZGUxOWEiLCJpYXQiOjE1Mjc1MjMwMTd9.
1C01cpOf1N3M9YAYvQjfcLbDGHZ4iPVncCGIoG-lpO0jHOIA_ZHtSMDvK1nzArLpGK5syQSwExsZJz2FJsd2W2TUiHQYtzmQTU8OBXX6mfSZRlkts675W5_WhIiOEwz69GFSD0AKXZifCRgIpKLC0n273MRMr0wJnuBi9ScfJ7YjSiqCr7qyQ5iXeOdS3ObT3wdjjk-Wu9wbWM7R25TFb-7PEZY7r_e8jmczPCVcNbOYegedu73T4d30kRn2jKufTGntD5hR6T9AQsgAMwVR1edEFflWb772TmrHI7WZOAivsBCN9sr4YiyYMvE8lcz_mBsgsunugGiHA3DGxB2ORbjIC8NPm8FI25zGOh9JIM2r_jFFTIm9GiuKtC8Ck8N3-eWi9u1NgBxwLdgN5JyCORnIOlciQEsScg-3SdCTM5LH_j6CeqQNwJxT4-oENzqLSTDJbP-SOj9nnx8HnJ5wh3n64rAvtc89CeTk7PhWFjksHDifngN-cnaszl5lqoF1enz5i9FYYELSjM-G7jns2SyY1MQeLRjuEDriPZtFaGmTW-RLH3gJfQXtbdpEo0_nHBqXEohwoN_FLKo4BNrEwshpyA7vkBpCQC0QALKyC1_L1Q5qduR6dDcqRozAo2VqJXmAKN0rvhLuIEHZkicOZY0Ds4So4GCcleqvFcxm1HQ
眼睛看仔细一些,你会发现 JWT 里面有两个.
数据格式是这样的 header.payload.signature
Header
JWT 的 header 中承载了两部分信息
{
"alg": "RS256",
"typ": "JWT"
}
- alg: 声明加密的算法
- typ: 声明类型
对这个头部信息进行 base64,即可得到 header 部分
const headerBuff = Buffer.from(
JSON.stringify({
alg: "RS256",
typ: "JWT"
})
);
const header = headerBuff.toString("base64");
console.log(header);
// eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
Payload
payload 是主体部分,意为载体,承载着有效的 JWT 数据包,它包含三个部分
- 标准声明
- 公共声明
- 私有声明
标准声明的字段
interface Stantar {
iss?: string; // JWT的签发者
sub?: string; // JWT所面向的用户
aud?: string; // 接收JWT的一方
exp?: number; // JWT的过期时间
nbf?: number; // 在xxx日期之间,该JWT都是可用的
iat?: number; // 该JWT签发的时间
jti?: number; //JWT的唯一身份标识
}
标准中建议使用这些字段,但不强制。
公共声明的字段
interface Public {
[key: string]: any;
}
公共声明字段可以添加任意信息,但是因为可以被解密出来,所以不要存放敏感信息。
私有声明的字段
interface Private {
[key: string]: any;
}
私有声明是 JWT 提供者添加的字段,一样可以被解密,所以也不能存放敏感信息。
上面的 JWT 的 payload 结构是这样的
{
"ip": "127.0.0.1",
"uuid": "ff1212f5-d8d1-4496-bf41-d2dda73de19a",
"iat": 1527523017
}
同样是通过 base64 加密生成第二部分的 payload
const payloadBuffer = Buffer.from(
JSON.stringify({
ip: "127.0.0.1",
uuid: "ff1212f5-d8d1-4496-bf41-d2dda73de19a",
iat: 1527523017
})
);
const payload = payloadBuffer.toString("base64");
console.log(payload);
// eyJpcCI6IjEyNy4wLjAuMSIsInV1aWQiOiJmZjEyMTJmNS1kOGQxLTQ0OTYtYmY0MS1kMmRkYTczZGUxOWEiLCJpYXQiOjE1Mjc1MjMwMTd9
Signature
signature 是签证信息,该签证信息是通过header和payload,加上secret,通过算法加密生成。
公式 signature = 加密算法(base64(header),base64(payload), 密钥);
上面的 header 中,我们已经定义了加密算法使用 RS256,也已经实现了生成header和payload,下面我们来生成 signature
const crypto = require("crypto");
const sign = crypto.createSign("SHA256");
const secret = `私钥,太长我就不贴出来了`;
sign.write(header + "." + payload);
sign.end();
const signature = sign
.sign(secret, "base64")
// 在JWT库中,已经把这些字符过滤掉了
.replace(/=/g, "")
.replace(/+/g, "-")
.replace(///g, "_");
console.log(signature);
它是如何做身份验证的?
首先,JWT 的 Token 相当是明文,是可以解密的,任何存在 payload 的东西,都没有秘密可言,所以隐私数据不能签发 token。
而服务端,拿到 token 后解密,即可知道用户信息,例如本例中的uuid
有了 uuid,那么你就知道这个用户是谁,是否有权限进行下一步的操作。
Token 的过期时间怎么确定?
payload 中有个标准字段 exp,明确表示了这个 token 的过期时间.
服务端可以拿这个时间与服务器时间作对比,过期则拒绝访问。
如何防止 Token 被串改?
此时 signature字段就是关键了,能被解密出明文的,只有header和payload
假如黑客/中间人串改了payload,那么服务器可以通过signature去验证是否被篡改过。
在服务端在执行一次 signature = 加密算法(base64(header),base64(payload), 密钥);, 然后对比 signature 是否一致,如果一致则说明没有被篡改。
所以为什么说服务器的密钥不能被泄漏。
如果泄漏,将存在以下风险:
- 客户端可以自行签发 token
- 黑客/中间人可以肆意篡改 token
JWT的用法:
- 用户登录,程序员向服务器发送post请求,请求jwt;服务器给我们响应一个jwt
- 程序员需要将jwt存入localStroge;
- 配置axios,让库里所有的header自动带上jwt,一般在authorization文件里;
- 请求
Get/userID;
- 服务器会查找authorization文件里是否有jwt
- 如果有立即将jwt解密;
- 将解密后的signature的
userID与payload的userID对比是否一致; - 之后服务器去数据库里查找和
userID对应的信息,转换成JSON数据,发送给前端.