这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天
概念：
是一个开放标准(rfc7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于在各方之间以JSON对象安全地传输信息。此信息可以验证和信任，因为它是数字签名的。jwt可以使用密钥〈使用HNAC算法）或使用RSA或ECDSA的公钥/私钥对进行签名。
原理
jwt就是将一些我们需要的信息(如用户名)与部分额外信息(该token使用的加密算法类型)进行加密验证生成一个token返回给客户端，以后客户端每次请求携带这个token，服务端可以解析这个token，从这个token中获取到token生成的原始数据进行验证。
JWT作用：
- 授权：一旦用户登录，每个后续请求将包括JWT，从而允许用户访问该令牌允许的路由，服务和资源。它的开销很小并且可以在不同的域中使用。如：用户认证、授权系统、web的单点登录。
- 信息交换：在各方之间安全地传输信息。JWT可进行签名（如使用公钥/私钥对)，因此可确保发件人。由于签名是使用标头和有效负载计算的，因此还可验证内容是否被篡改。
- 是目前流行的跨域认证解决方案
认证流程
- 前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口。该过程一般是HTTP的POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议)，从而避免敏感信息被嗅探。
- 后端核对用户名和密码成功后，将用户的id等其他信息作为JWT Payload(负载)，将其与头部分别进行Base64编码拼接再加上他们的签名，形成一个JWT(Token)。
- 后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端。前端可以将返回的结果保存在localStorage（浏览器本地缓存）或sessionStorage（session缓存）上，退出登录时前端删除保存的JWT即可。
- 前端在每次请求时将JWT放入HTTP的Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题)
- 后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性。例如，检查签名是否正确﹔检查Token是否过期;检查Token的接收方是否是自己(可选）
- 验证通过后，后端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作，返回相应结果
令牌组成：
- 标头（Header）
- 有效载荷（Payload）
- 签名（Signature）
==Header==：Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据。数据包含令牌的类型和所使用的签名算法，如HS256(HMAC-SHA256) 、RS256(RSA-SHA256) 还有 ES256(ECDSA-SHA256)。使用Base64编码组成；type属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。
{
"alg" : "HS256",
"type" : "JWT"
}
==Payload== ：Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。千万不存放用户敏感的信息，如密码。同样使用Base64编码。
Base64是一种编码，是可逆的，适合传递一些非敏感信息；JWT中不应该在负载中加入敏感的数据，因为只要对负载部分进行base64解码就会得到原始负载数据。如传输用户的ID被知道是安全的，但密码不能放在JWT中
JWT 规定了7个官方字段，供选用。
iss：令牌颁发者。表示该令牌由谁创建，该声明是一个字符串
sub: Subject Identifier，iss提供的终端用户的标识，在iss范围内唯一，最长为255个ASCII个字符，区分大小写
aud：Audience(s)，令牌的受众，分大小写的字符串数组
exp：Expiration time，令牌的过期时间戳。超过此时间的token会作废， 该声明是一个整数，是1970年1月1日以来的秒数
iat: 令牌的颁发时间，该声明是一个整数，是1970年1月1日以来的秒数
jti: 令牌的唯一标识，该声明的值在令牌颁发者创建的每一个令牌中都是唯一的，为了防止冲突，它通常是一个密码学随机值。这个值相当于向结构化令牌中加入了一个攻击者无法获得的随机熵组件，有利于防止令牌猜测攻击和重放攻击。
除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子。
{
"sub" : "123",
"uid": 10,
"username": "test",
"scopes": [ "admin", "user" ]
}
==Signature== ：Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。
前面两部分都使用Base64进行编码，前端可以解开知道里面的信息。Signature需要使用编码后的header和payload加上我们提供的一个密钥，使用header中指定的签名算法(如HS256)进行签名。
**签名目的：**签名的过程实际上是对头部以及负载内容进行签名，防止内容被窜改。如果有人对头部以及负载的内容解码之后进行修改，再进行编码，最后加上之前的签名组合形成新的JWT的话，那么服务器端会判断出新的头部和负载形成的签名和JWT附带上的签名是不一样的。如果要对新的头部和负载进行签名，在不知道服务器加密时用的密钥的话，得出来的签名也是不一样的。。
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret);
注意点
（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，不能将敏感数据数据写入 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。
