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帶你弄懂JWT原理

目錄

1.JWT介紹

2.1 jwt原則

  • 最簡單理解:jwt本質就是, 把使用者資訊通過加密後生成的一個字串
 JWT的原則是在伺服器身份驗證之後,將生成一個JSON物件並將其傳送回用戶
  {
  "UserName": "Chongchong", 
  "Role": "Admin", 
  "Expire": "2018-08-08 20:15:56" 
  }
  之後,當用戶與伺服器通訊時,客戶在請求中發回JSON物件,伺服器僅依賴於這個JSON物件來標識使用者。 
  為了防止使用者篡改資料,伺服器將在生成物件時添加簽名(有關詳細資訊,請參閱下文)。 
  伺服器不儲存任何會話資料,即伺服器變為無狀態,使其更容易擴充套件

2.2 JWT的資料結構

  • 1)jwt頭:JWT頭部分是一個描述JWT元資料的JSON物件
  • 2)有效載荷:七個預設欄位+自定義私有欄位
  • 3)簽名=HMACSHA256( base64UrlEncode(header) +"."+base64UrlEncode(payload) ,secret)

第一部分: JWT頭

  • base64UrlEncode(header) --->字串
  # JWT頭部分是一個描述JWT元資料的JSON物件,通常如下所示。
  {
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
  }
  # 1)alg屬性表示簽名使用的演算法,預設為HMAC SHA256(寫為HS256);
  # 2)typ屬性表示令牌的型別,JWT令牌統一寫為JWT。
  # 3)最後,使用Base64 URL演算法將上述JSON物件轉換為字串儲存。

第二部分: 有效載荷 沒有敏感資料的使用者資訊

  • base64UrlEncode(payload) --->字串
  #1、有效載荷部分,是JWT的主體內容部分,也是一個JSON物件,包含需要傳遞的資料。 JWT指定七個預設
  欄位供選擇。
  '''
  iss:發行人
  exp:到期時間
  aud:使用者 
  nbf:在此之前不可用 
  iat:釋出時間 
  jti:JWT ID用於標識該JWT 
  '''
  
  #2、除以上預設欄位外,我們還可以自定義私有欄位,如下例:
  {
  "sub": "1234567890", 
  "name": "chongchong", 
  "admin": true 
  }

  #3、注意
  預設情況下JWT是未加密的,任何人都可以解讀其內容,因此不要構建隱私資訊欄位,存放保密資訊,以防 止資訊洩露。 
  JSON物件也使用Base64 URL演算法轉換為字串儲存。

第三部分: 簽名雜湊

  • 簽名=HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload) ,secret)
  # 1.簽名雜湊部分是對上面兩部分資料簽名,通過指定的演算法生成雜湊,以確保資料不會被篡改。 
  # 2.首先,需要指定一個密碼(secret),該密碼僅僅為儲存在伺服器中,並且不能向用戶公開。 
  # 3.然後,使用標頭中指定的簽名演算法(預設情況下為HMAC SHA256)根據以下公式生成簽名。 
  # 4.HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret) 
  # 5.在計算出簽名雜湊後,JWT頭,有效載荷和簽名雜湊的三個部分組合成一個字串,每個部分用"."分 隔,就構成整個JWT物件。

2.3 jwt核心

  • 1)給使用者頒發的token值相當於一把鎖,伺服器端的祕鑰相當於一把鑰匙
  • 2)每次客戶端請求都會攜帶這把鎖,伺服器端用祕鑰去開這把鎖,若果無法開啟就證明是偽造的

2.4 jwt特點分析

  • 1、JWT的最大缺點是伺服器不儲存會話狀態,所以在使用期間不可能取消令牌或更改令牌的許可權,一旦JWT簽發,在有效期內將會一直有效。
  • 2、JWT本身包含認證資訊,因此一旦資訊洩露,任何人都可以獲得令牌的所有許可權。
  • 3、為了減少盜用和竊取,JWT不建議使用HTTP協議來傳輸程式碼,而是使用加密的HTTPS協議進行傳輸。
  • 4、JWT不僅可用於認證,還可用於資訊交換,善用JWT有助於減少伺服器請求資料庫的次數。