JWT介绍及JWT令牌结构详解

青旅半醒 2023-10-14 13:05 43阅读 0赞

## JWT介绍 ##

在介绍JWT之前先看一下传统校验令牌的方法，如下图：  
![在这里插入图片描述][b819e18cabef483d804374901de7b226.png]

**问题：**  
传统授权方法的问题是用户每次请求资源服务，资源服务都需要携带令牌访问认证服务去校验令牌的合法性，并根  
据令牌获取用户的相关信息，性能低下。

**解决：**  
使用JWT的思路是，用户认证通过会得到一个JWT令牌，JWT令牌中已经包括了用户相关的信息，客户端只需要携带  
JWT访问资源服务，资源服务根据事先约定的算法自行完成令牌校验，无需每次都请求认证服务完成授权。

**JWT令牌授权过程如下图：**  
![在这里插入图片描述][404a160fd7af4c50b0cffceec175ca68.png]

## 什么是JWT？ ##

`JSON Web Token（JWT）`是一个开放的行业标准（RFC 7519），它定义了一种简介的、自包含的协议格式，用于  
在通信双方传递json对象，传递的信息经过数字签名可以被验证和信任。JWT可以使用HMAC算法或使用RSA的公  
钥/私钥对来签名，防止被篡改。  
官网：[  
][Link 1]  
标准：[https://tools.ietf.org/html/rfc7519][https_tools.ietf.org_html_rfc7519]

**JWT令牌的优点：**  
1、jwt基于json，非常方便解析。  
2、可以在令牌中自定义丰富的内容，易扩展。  
3、通过非对称加密算法及数字签名技术，JWT防止篡改，安全性高。  
4、资源服务使用JWT可不依赖认证服务即可完成授权。

**缺点：**  
１、JWT令牌较长，占存储空间比较大。

## JWT令牌结构 ##

通过学习JWT令牌结构为自定义jwt令牌打好基础。  
JWT令牌由三部分组成，每部分中间使用点（.）分隔，比如：xxxxx.yyyyy.zzzzz

### Header ###

头部包括令牌的类型（即JWT）及使用的哈希算法（如HMAC SHA256或RSA）  
一个例子如下：

下边是Header部分的内容

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

将上边的内容使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第一部分。

### Payload ###

第二部分是负载，内容也是一个json对象，它是存放有效信息的地方，它可以存放jwt提供的现成字段，比如：iss（签发者）,exp（过期时间戳）, sub（面向的用户）等，也可自定义字段。  
此部分不建议存放敏感信息，因为此部分可以解码还原原始内容。  
最后将第二部分负载使用Base64Url编码，得到一个字符串就是JWT令牌的第二部分。  
一个例子：

{
        
    	"sub": "1234567890",
    	"name": "456",
    	"admin": true
    }

### Signature ###

第三部分是签名，此部分用于防止jwt内容被篡改。  
这个部分使用base64url将前两部分进行编码，编码后使用点（.）连接组成字符串，最后使用header中声明  
签名算法进行签名。  
一个例子：

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

base64UrlEncode(header)：jwt令牌的第一部分。  
base64UrlEncode(payload)：jwt令牌的第二部分。  
secret：签名所使用的密钥。

[b819e18cabef483d804374901de7b226.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b819e18cabef483d804374901de7b226.png
[404a160fd7af4c50b0cffceec175ca68.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/404a160fd7af4c50b0cffceec175ca68.png
[Link 1]: https://jwt.io/
[https_tools.ietf.org_html_rfc7519]: https://tools.ietf.org/html/rfc7519