JWT

发表于 2022-06-22 更新于 2022-07-02 阅读次数：

什么是JWT

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类似于上面这样形式的字符串，就是一个典型的JWT，每个JWT都用.(点号)分割成三部分。分别是header,payload,signture
JWT 的原理：服务器认证以后，生成一个 JSON 对象，发回给用户，就像下面这样。

{
  "姓名": "123",
  "角色": "admin",
  "到期时间": "2077年7月1日0点0分"
}

以后，用户与服务端通信的时候，都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名（详见后文）。
服务器就不保存任何 session 数据了，也就是说，服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。

JWT的组成

1.header：主要声明了JWT的签名算法；

2.payload：主要承载了各种声明并传递明文数据；

3.signture：拥有该部分的JWT被称为JWS，也就是签了名的JWS；没有该部分的JWT被称为nonsecure JWT 也就是不安全的JWT，此时header中声明的签名算法为none。

三个部分用·分割。形如 xxxxx.yyyyy.zzzzz的样式。

header:

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。

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

上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。
最后，将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法（详见后文）转成字符串

payload:

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。

iss (issuer)：签发人
exp (expiration time)：过期时间
sub (subject)：主题
aud (audience)：受众
nbf (Not Before)：生效时间
iat (Issued At)：签发时间
jti (JWT ID)：编号

但是除了官方字段，我们也可以在这个部分自定义字段

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

但是以上两个部分JWt都是默认不加密的，任何人都可以读到，所以不要将秘密信息放在这个部分，这个json对象也要使用base64URL算法转换为字符串
3.Signature

这个部分是对前两部分的签名，防止数据篡改

首先，会有一个密钥，这个密钥只有服务端才知道，不能泄露，然后使用header里指定的签名算法，按照下面的公式产生签名

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

计算结束后，把以上三个部分拼成一个字符串，每个部分用.分割，就可以分配给用户
4.Base64URL

Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

JWT使用方式：

客户端收到服务器返回的 JWT，可以储存在 Cookie 里面，也可以储存在 localStorage。

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息Authorization字段里面，或者是跨域的时候，JWT就放在POST请求的数据体里面

几个特点:

（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