对 JWT（JSON Web Token）令牌的完整讲解✅ 一、JWT 是什么？ JWT（JSON Web Token）

✅ 一、JWT 是什么？

JWT（JSON Web Token） 是一种用于 用户身份验证 和 信息安全传输 的令牌机制。它以 JSON 格式的数据 在客户端和服务端之间传递，通常用于用户登录后的授权。

简单说：你登录成功后，服务器发你一个“身份证”——JWT，你之后访问资源就带着它，不用每次都重新登录。

📦 二、JWT 的结构（由三部分组成）

JWT 是一个由 .分隔的三段字符串，格式如下：

header.payload.signature

1️⃣ Header（头部）

说明Token的类型和签名算法：

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

2️⃣ Payload（负载）

存放用户的非敏感信息，比如用户ID、用户名、角色等；
也可放一些标准字段如 exp（过期时间）：

{
  "sub": "123456",
  "name": "小杰",
  "role": "admin",
  "exp": 1710000000
}

3️⃣ Signature（签名）

是用于防篡改的签名，防止中间人修改 Payload：

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

🔐 三、JWT 的核心机制

用户登录成功，服务器根据用户信息生成一个 JWT（签名加密）；
客户端保存该 JWT（通常放在浏览器本地存储或前端缓存）；
每次请求 API 时，把 JWT 放在请求头：

Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6...

服务器解析 JWT，校验签名、检查是否过期，并基于其中的信息完成鉴权。

🎯 四、JWT 的典型使用场景

场景	说明
登录认证	用户登录后获得令牌
单点登录（SSO）	多系统共享登录状态
接口调用授权	API 接口访问权限控制
移动端/前后端分离	Token 代替传统 Session

🛡️ 五、JWT 的安全建议

安全点	建议
签名密钥保密	`secret` 必须保存在服务端，不可泄露
不存敏感信息	Payload 是明文可解码，不要放密码、身份证等
设置过期时间	用 `exp` 字段控制有效期，定期刷新
使用 HTTPS	防止 Token 被中间人截获
加签算法选择	推荐 HS256 或 RSA（非对称更安全）

🧪 六、JWT 示例（真实令牌样式）

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJ1c2VySWQiOjEyMywidXNlcm5hbWUiOiJ4aWFvamllIn0.
4VzV5Oxf9bAWlLS8MbhMELEzqJKAKFYsKL8TXp6nEbs

你可以把前两段（Header 和 Payload）复制到 jwt.io 查看解码效果。

📁 七、后端中如何生成 JWT？（以 Java 为例）

用 jjwt（Java JWT）库示例：

String jwt = Jwts.builder()
    .setSubject("小杰")
    .claim("role", "admin")
    .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600_000)) // 1小时过期
    .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "mySecretKey")
    .compact();

✅ 总结一句话

JWT 是一种无状态、跨平台的认证机制，安全、高效、前后端分离首选，但也需合理控制过期、签名、防泄露。

补充说明

## ✅ 八、JWT 的优缺点

✅ 优点：

无状态（Stateless），不需要服务器维护 Session。
支持跨语言、跨平台。
支持前端存储在 Cookie、localStorage 或 sessionStorage。

❌ 缺点：

Token 内容明文，不能存储敏感信息。
无法主动注销（需借助黑名单或 Redis 存储）。
Token 一旦泄露，除非过期否则一直有效。

✅ 第一个问题：Signature 是怎么生成的？

Signature 的生成过程本质上是：

Signature = HMAC-SHA256(
    base64urlEncode(header) + "." + base64urlEncode(payload),
    secretKey
)

我们来详细分解一下： 📌 步骤一：Base64 编码 Header 和 Payload

Header 原始内容：
{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}
→ base64urlEncode → eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

Payload 原始内容：
{
  "sub": "user123",
  "role": "admin"
}
→ base64urlEncode → eyJzdWIiOiJ1c2VyMTIzIiwicm9sZSI6ImFkbWluIn0

📌 步骤二：使用 secretKey 和算法生成签名

以 HS256（HMAC with SHA-256） 为例：

HMACSHA256(
  data: "eyJhbGci...In0",       // header.payload
  key: "adminSecretKey"         // 密钥
)
→ 输出一个 256-bit 的哈希值 → Signature

生成的签名（Signature）是一串不可逆的哈希，形如：

SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

🔑 所谓的“secretKey 签名”是指：

用 secretKey 作为密钥，对前面两部分（header + payload）进行哈希加密运算，得到一段签名数据，用于防止内容被篡改。

如果客户端试图修改 payload 中的内容（如把 "role" 从 "user" 改成 "admin"），
再次计算签名时将无法匹配，因为它没有服务器的 secretKey。

✅ 二、`key` 是什么？

key 是你的 密钥 secretKey，是你自己系统在服务端定义的一段字符串，比如：

String secretKey = "adminSecretKey";

你可以理解为它是用来保护 Token 的“钥匙”——没有它，就无法伪造或验证 JWT 的合法性。

管理员端可以有一个 secretKey（比如：adminSecretKey）
用户端也可以有不同的 secretKey（比如：userSecretKey）

你可以在配置文件里设置：

jwt:
  admin-secret-key: adminSecretKey
  user-secret-key: userSecretKey

## ✅ 三、HMACSHA256 是怎么处理 data 和 key 的？

HMACSHA256(data, key) 的意思是：

用 key（密钥）对 data（即 header.payload）做一次 哈希加密签名，生成一个固定长度的哈希摘要（就是 Signature）。

具体步骤如下：

把 key 当作加密的“盐”（盐是密码学里的概念，增强安全性）
将 data 和 key 一起输入到 HMAC-SHA256 加密算法中
输出一个 256 位（32 字节） 的加密结果（通常再进行 base64 编码）

## ✅ 四、Signature 是干嘛用的？

生成后的 Signature 会和 header + payload 一起组成完整的 JWT：

    header.payload.signature

比如：

    eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
    .
    eyJzdWIiOiJ1c2VyMTIzIiwicm9sZSI6ImFkbWluIn0
    .
    SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

当客户端拿着这个 Token 去请求时，服务端就可以用 相同的 secretKey 和算法 对前两段重新计算签名，看结果是否与第三段的 Signature 一致，从而判断 Token 是否被篡改。

对 JWT（JSON Web Token）令牌的完整讲解