JSON Web Token - 在Web应用间安全地传递信息

转载收藏于:http://blog.leapoahead.com/2015/09/06/understanding-jwt/

JSON Web Token(JWT)是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。

让我们来假想一下一个场景。在A用户关注了B用户的时候,系统发邮件给B用户,并且附有一个链接“点此关注A用户”。链接的地址可以是这样的

1
https://your.awesome-app.com/make-friend/?from_user=B&target_user=A

上面的URL主要通过URL来描述这个当然这样做有一个弊端,那就是要求用户B用户是一定要先登录的。可不可以简化这个流程,让B用户不用登录就可以完成这个操作。JWT就允许我们做到这点。

JWT的组成

一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成,头部载荷签名

载荷(Payload)

我们先将上面的添加好友的操作描述成一个JSON对象。其中添加了一些其他的信息,帮助今后收到这个JWT的服务器理解这个JWT。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
{
"iss": "John Wu JWT",
"iat": 1441593502,
"exp": 1441594722,
"aud": "www.example.com",
"sub": "jrocket@example.com",
"from_user": "B",
"target_user": "A"
}

这里面的前五个字段都是由JWT的标准所定义的。

  • iss: 该JWT的签发者
  • sub: 该JWT所面向的用户
  • aud: 接收该JWT的一方
  • exp(expires): 什么时候过期,这里是一个Unix时间戳
  • iat(issued at): 在什么时候签发的

这些定义都可以在标准中找到。

将上面的JSON对象进行[base64编码]可以得到下面的字符串。这个字符串我们将它称作JWT的Payload(载荷)。

1
eyJpc3MiOiJKb2huIFd1IEpXVCIsImlhdCI6MTQ0MTU5MzUwMiwiZXhwIjoxNDQxNTk0NzIyLCJhdWQiOiJ3d3cuZXhhbXBsZS5jb20iLCJzdWIiOiJqcm9ja2V0QGV4YW1wbGUuY29tIiwiZnJvbV91c2VyIjoiQiIsInRhcmdldF91c2VyIjoiQSJ9

如果你使用Node.js,可以用Node.js的包base64url来得到这个字符串。

1
2
3
4
5
6
7
var base64url = require('base64url')
var header = {
"from_user": "B",
"target_user": "A"
}
console.log(base64url(JSON.stringify(header)))
// 输出:eyJpc3MiOiJKb2huIFd1IEpXVCIsImlhdCI6MTQ0MTU5MzUwMiwiZXhwIjoxNDQxNTk0NzIyLCJhdWQiOiJ3d3cuZXhhbXBsZS5jb20iLCJzdWIiOiJqcm9ja2V0QGV4YW1wbGUuY29tIiwiZnJvbV91c2VyIjoiQiIsInRhcmdldF91c2VyIjoiQSJ9

小知识:Base64是一种编码,也就是说,它是可以被翻译回原来的样子来的。它并不是一种加密过程。

头部(Header)

JWT还需要一个头部,头部用于描述关于该JWT的最基本的信息,例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象。

1
2
3
4
{
"typ": "JWT",
"alg": "HS256"
}

在这里,我们说明了这是一个JWT,并且我们所用的签名算法(后面会提到)是HS256算法。

对它也要进行Base64编码,之后的字符串就成了JWT的Header(头部)。

1
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9
签名(签名)

将上面的两个编码后的字符串都用句号.连接在一起(头部在前),就形成了

1
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0

这一部分的过程在node-jws的源码中有体现

最后,我们将上面拼接完的字符串用HS256算法进行加密。在加密的时候,我们还需要提供一个密钥(secret)。如果我们用mystar作为密钥的话,那么就可以得到我们加密后的内容

1
rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

这一部分又叫做签名

最后将这一部分签名也拼接在被签名的字符串后面,我们就得到了完整的JWT

1
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

于是,我们就可以将邮件中的URL改成

1
https://your.awesome-app.com/make-friend/?jwt=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

这样就可以安全地完成添加好友的操作了!

且慢,我们一定会有一些问题:

  1. 签名的目的是什么?
  2. Base64是一种编码,是可逆的,那么我的信息不就被暴露了吗?

让我逐一为你说明。

签名的目的

最后一步签名的过程,实际上是对头部以及载荷内容进行签名。一般而言,加密算法对于不同的输入产生的输出总是不一样的。对于两个不同的输入,产生同样的输出的概率极其地小(有可能比我成世界首富的概率还小)。所以,我们就把“不一样的输入产生不一样的输出”当做必然事件来看待吧。

所以,如果有人对头部以及载荷的内容解码之后进行修改,再进行编码的话,那么新的头部和载荷的签名和之前的签名就将是不一样的。而且,如果不知道服务器加密的时候用的密钥的话,得出来的签名也一定会是不一样的。

服务器应用在接受到JWT后,会首先对头部和载荷的内容用同一算法再次签名。那么服务器应用是怎么知道我们用的是哪一种算法呢?别忘了,我们在JWT的头部中已经用alg字段指明了我们的加密算法了。

如果服务器应用对头部和载荷再次以同样方法签名之后发现,自己计算出来的签名和接受到的签名不一样,那么就说明这个Token的内容被别人动过的,我们应该拒绝这个Token,返回一个HTTP 401 Unauthorized响应。

信息会暴露?

是的。

所以,在JWT中,不应该在载荷里面加入任何敏感的数据。在上面的例子中,我们传输的是用户的User ID。这个值实际上不是什么敏感内容,一般情况下被知道也是安全的。

但是像密码这样的内容就不能被放在JWT中了。如果将用户的密码放在了JWT中,那么怀有恶意的第三方通过Base64解码就能很快地知道你的密码了。

JWT的适用场景

我们可以看到,JWT适合用于向Web应用传递一些非敏感信息。例如在上面提到的完成加好友的操作,还有诸如下订单的操作等等。

其实JWT还经常用于设计用户认证和授权系统,甚至实现Web应用的单点登录。在下一次的文章中,我将为大家系统地总结JWT在用户认证和授权上的应用。如果想要及时地收到下一篇文章的更新,您可以在下方订阅我的半月刊:)

JWT使用1的更多相关文章

  1. 看图理解JWT如何用于单点登录

    单点登录是我比较喜欢的一个技术解决方案,一方面他能够提高产品使用的便利性,另一方面他分离了各个应用都需要的登录服务,对性能以及工作量都有好处.自从上次研究过JWT如何应用于会话管理,加之以前的项目中也 ...

  2. JWT实现token-based会话管理

    上文<3种web会话管理的方式>介绍了3种会话管理的方式,其中token-based的方式有必要从实现层面了解一下.本文主要介绍这方面的内容.上文提到token-based的实现目前有一个 ...

  3. 用JWT来保护我们的ASP.NET Core Web API

    在上一篇博客中,自己动手写了一个Middleware来处理API的授权验证,现在就采用另外一种方式来处理这个授权验证的问题,毕竟现在也 有不少开源的东西可以用,今天用的是JWT. 什么是JWT呢?JW ...

  4. Laravel-lumen 配置JWT

    具体步骤参照: [ JWT & Lumen ] 第一步 在项目根目录 执行命令 composer require tymon/jwt-auth第二步 在 bootstrap/app.php 的 ...

  5. .net core Jwt 添加

    Jwt 已经成为跨平台身份验证通用方案,如不了解请关注:https://jwt.io/. 为了和微软其他验证模块有个比较好的衔接,项目中采用了微软开发的jwt组件: System.IdentityMo ...

  6. 多说评论系统API调用和本地身份说明(JWT)

    多说评论系统是一个非常好用的第三方评论插件,聚合了大多数的SNS平台账号登录和分享功能,UI也很不错. 作为网站快速接入评论系统,多说是一个比较好的选择,其也提供了一些实用的API去满足定制化需求. ...

  7. 【JWT】JWT+HA256加密 Token验证

    目录 Token验证 传统的Token验证 JWT+HA256验证 回到顶部 Token验证 最近了解下基于 Token 的身份验证,跟大伙分享下.很多大型网站也都在用,比如 Facebook,Twi ...

  8. 基于Token的身份验证——JWT

    初次了解JWT,很基础,高手勿喷. 基于Token的身份验证用来替代传统的cookie+session身份验证方法中的session. JWT是啥? JWT就是一个字符串,经过加密处理与校验处理的字符 ...

  9. jwt refresh token

    $app->post('auth/refresh-token', ['middleware' => 'jwt.refresh', function() { try { $old_token ...

  10. JWT【JSON Web Token】 简述

    draft: http://self-issued.info/docs/draft-ietf-oauth-json-web-token.html http://tools.ietf.org/html/ ...

随机推荐

  1. SpringBoot实战(三)代码热部署

    每次代码改动后都需要重新手动Run项目,心累,在网上找了下,发现SpringBoot提供了热部署的方案,改动代码后自动编译打包,现在将热部署的配置方法记下来: 第一步:在pom.xml中添加依赖,导入 ...

  2. [android] 百度地图开发 (一).申请AK显示地图及解决显示空白网格问题

        近期做android百度地图,可是使用baidumapapi_v2_3_1.jar和libBaiduMapSDK_v2_3_1.so显示百度地图时总是遇到问题--仅仅显示网格而没有显示地图,网 ...

  3. 我的Android进阶之旅------&gt;怎样将Activity变为半透明的对话框?

    我的Android进阶之旅------>怎样将Activity变为半透明的对话框?能够从两个方面来考虑:对话框和半透明. 在定义Activity时指定Theme.Dialog主题就能够将Acti ...

  4. iOS6和iOS7处理push不同之处,解决反复push,-(void) application: didReceiveRemoteNotification: fetchCompletionHandl

    如果读者已经知道push的基本知识,本文仅仅是解决一些适配,兼容问题.如果对push 不甚了解,參考以下的文章 1.[iOS push全方位解析](一) push的概述 2.[iOS push全方位解 ...

  5. windows tensorflow 版本与升级

    tensorflow 的版本在 1.1.0/1.2.0 之后 api 迎来重大变化,有必要将版本升级到最新的 1.1.0 以上. 1. 使用 upgrade CPU:pip3 install –upg ...

  6. Futures and promises

    In computer science, future, promise, delay, and deferred refer to constructs used for synchronizing ...

  7. 浅谈Sass与Less区别、优缺点

    Sass是一种动态样式语言,Sass语法的缩排语法,比Css比多出很多功能,如变量,嵌套,运算,继承,颜色处理,函数等,易于阅读.Cass的安装需要安装Ruby环境,是服务器端处理的,Less是需要引 ...

  8. 关于ios11和Chrome浏览器非HTTPS 对高德定位不支持问题

    最近,在开发二维码签到系统时,需要对用户的签到的经纬度进行获取,并且判断签到距离是否在可支持范围内. 使用了高德地图.因为本人最近刚刚入手了一款新的Iphone7里面是最新的ios11系统.发现我的手 ...

  9. subline 快捷键与功能解释

    选择类 Ctrl+D 选中光标所占的文本,继续操作则会选中下一个相同的文本. Alt+F3 选中文本按下快捷键,即可一次性选择全部的相同文本进行同时编辑.举个栗子:快速选中并更改所有相同的变量名.函数 ...

  10. Unity Launcher类,轻松打开网页,照片,app 等

    using UnityEngine; using UnityEngine.WSA; public class test : MonoBehaviour { void Start () { //打开百度 ...