带你弄懂JWT原理

目录

• 1.JWT介绍
  • 2.1 jwt原则
  • 2.2 JWT的数据结构
  • 2.3 jwt核心
  • 2.4 jwt特点分析

1.JWT介绍

2.1 jwt原则

• 最简单理解：jwt本质就是， 把用户信息通过加密后生成的一个字符串

 JWT的原则是在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户
  {
  "UserName": "Chongchong", 
  "Role": "Admin", 
  "Expire": "2018-08-08 20:15:56" 
  }
  之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象，服务器仅依赖于这个JSON对象来标识用户。 
  为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名（有关详细信息，请参阅下文）。 
  服务器不保存任何会话数据，即服务器变为无状态，使其更容易扩展

2.2 JWT的数据结构

• 1）jwt头：JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象
• 2）有效载荷：七个默认字段+自定义私有字段
• 3）签名=HMACSHA256( base64UrlEncode(header) +"."+base64UrlEncode(payload) ,secret)
  

第一部分： JWT头

• base64UrlEncode(header) --->字符串

  # JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象，通常如下所示。
  {
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
  }
  # 1）alg属性表示签名使用的算法，默认为HMAC SHA256（写为HS256）；
  # 2）typ属性表示令牌的类型，JWT令牌统一写为JWT。
  # 3）最后，使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。

第二部分： 有效载荷 没有敏感数据的用户信息

• base64UrlEncode(payload) --->字符串

  #1、有效载荷部分，是JWT的主体内容部分，也是一个JSON对象，包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认
  字段供选择。
  '''
  iss：发行人
  exp：到期时间
  aud：用户 
  nbf：在此之前不可用 
  iat：发布时间 
  jti：JWT ID用于标识该JWT 
  '''
  
  #2、除以上默认字段外，我们还可以自定义私有字段，如下例：
  {
  "sub": "1234567890", 
  "name": "chongchong", 
  "admin": true 
  }

  #3、注意
  默认情况下JWT是未加密的，任何人都可以解读其内容，因此不要构建隐私信息字段，存放保密信息，以防 止信息泄露。 
  JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

第三部分： 签名哈希

• 签名=HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload) ,secret)

  # 1.签名哈希部分是对上面两部分数据签名，通过指定的算法生成哈希，以确保数据不会被篡改。 
  # 2.首先，需要指定一个密码（secret），该密码仅仅为保存在服务器中，并且不能向用户公开。 
  # 3.然后，使用标头中指定的签名算法（默认情况下为HMAC SHA256）根据以下公式生成签名。 
  # 4.HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret) 
  # 5.在计算出签名哈希后，JWT头，有效载荷和签名哈希的三个部分组合成一个字符串，每个部分用"."分 隔，就构成整个JWT对象。

2.3 jwt核心

• 1）给用户颁发的token值相当于一把锁，服务器端的秘钥相当于一把钥匙
• 2）每次客户端请求都会携带这把锁，服务器端用秘钥去开这把锁，若果无法打开就证明是伪造的

2.4 jwt特点分析

• 1、JWT的最大缺点是服务器不保存会话状态，所以在使用期间不可能取消令牌或更改令牌的权限，一旦JWT签发，在有效期内将会一直有效。
• 2、JWT本身包含认证信息，因此一旦信息泄露，任何人都可以获得令牌的所有权限。
• 3、为了减少盗用和窃取，JWT不建议使用HTTP协议来传输代码，而是使用加密的HTTPS协议进行传输。
• 4、JWT不仅可用于认证，还可用于信息交换，善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数。