再次认识 jwt：揭开加密的面纱

引言

对于那些熟悉 Web 应用程序开发的人来说，JSON Web 令牌 (JWT) 绝不会陌生。这个小巧而强大的工具已成为现代 Web 应用程序中身份验证和授权的事实标准。然而，对于 JWT 的内部工作原理，仍然存在一些常见的误解。本文旨在深入了解 JWT，揭开其加密机制的面纱，并探讨其在 Web 应用程序安全中的作用。

JWT 的基本原理

JWT 本质上是一种令牌，包含有关用户的相关信息，例如标识符、角色和到期时间。它通过使用称为 JSON Web 签名 (JWS) 或 JSON Web 加密 (JWE) 的算法对有效负载进行编码和签名来实现安全性。

加密与编码

许多人错误地认为 JWT 是加密的。事实上，虽然有效负载可以加密，但实际上它是使用 Base64 编码的。Base64 编码是一种可逆过程，这意味着可以轻松解码有效负载以查看其内容。

真正的加密不是在 JWT 中，而是在用于生成签名时使用的 JWS 或 JWE 算法。该签名用于验证令牌的完整性和真实性。

算法选择

用于签名 JWT 的算法有多种选择。最常见的选择包括：

• RS256：使用 RSA 私钥和公钥对进行签名
• HS256：使用共享秘密进行签名
• ES256：使用椭圆曲线密钥进行签名

解密与验证

如果您持有有效的 JWT，则可以轻松解码有效负载以查看其内容。但是，验证签名至关重要，以确保令牌未被篡改或修改。

要验证签名，您需要使用与用于生成签名相同的算法和密钥。如果不匹配，验证将失败，表明令牌已被修改或无效。

实际用例

JWT 在 Web 应用程序开发中有着广泛的应用，包括：

• 用户身份验证：JWT 用于在用户成功登录后存储有关用户身份的信息。
• 授权：JWT 用于授予用户访问应用程序特定功能或资源的权限。
• 单点登录：JWT 可用于跨多个应用程序实现单点登录，用户只需登录一次即可访问所有应用程序。

优点与局限性

JWT 提供了以下优点：

• 易于使用：JWT 的实现相对简单，易于集成到应用程序中。
• 无状态：JWT 不存储会话状态，因此它们可以轻松扩展到无状态环境中。
• 安全：使用签名算法可以确保 JWT 的完整性和真实性。

JWT 的一些局限性包括：

• 不适合存储敏感数据：由于 JWT 有效负载已编码，因此不适合存储敏感数据。
• 无法撤销：一旦签发了 JWT，就无法撤销。如果需要撤销令牌，则必须向用户颁发新令牌。
• 大小：JWT 的大小有限，这可能会限制其包含的信息量。

结论

JWT 是一种功能强大且用途广泛的工具，在现代 Web 应用程序的安全中扮演着至关重要的角色。了解其加密机制和工作原理对于安全有效地使用 JWT 至关重要。通过揭开加密的面纱，我们可以更深入地理解 JWT 并利用其在应用程序开发中的全部潜力。