JWT简介

JWT，全称json web tokens， 用于对应用程序上的用户进行身份认证。

JWT的结构

JWT由三部分组成，用 . 分隔。像这样 Header.Payload.Signature

Header：

是一个json对象，标识这个令牌(token)的类型(type)和签名的算法,算法默认是HMAC SHA256(写成HS256)，例如:

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

最后，将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法（详见后文）转成字符串。

Payload：

也是一个json对象，用于存放实际需要传递的数据。JWT提供了7个官方字段供选用。

  • iss(issuer)：签发人
  • exp(expiration time):过期时间
  • sub（subject）：主题
  • aud（audience）：受众
  • nbf（Not Before) : 生效时间
  • iat（Issued At) : 签发时间
  • jti（JWT ID) : 编号

除了官方字段，还可以在这个部分定义私有字段，例如：

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{
    "sub": "123",
	"name" : "dmw",
	"admin": true
}

注意，JWT默认是不加密的，任何人都可以拿到这个数据，所以不要放敏感信息。

这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。

Signature:

是对前面两部分的签名，防止数据被篡改。

首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。

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

算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用”点”（.）分隔，就可以返回给用户。

Base64URL

前面提到，Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

JWT 的使用方式

客户端收到服务器返回的 JWT，可以储存在 Cookie 里面，也可以储存在 localStorage。

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息Authorization字段里面。

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Authorization: Bearer <token>

另一种做法是，跨域的时候，JWT 就放在 POST 请求的数据体里面。

JWT 的几个特点

（1）JWT 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密钥再加密一次。

（2）JWT 不加密的情况下，不能将秘密数据写入 JWT。

（3）JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。JWT令牌是自包含的，携带了用户的所有必要信息，减少了服务器的存储压力。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。

（4）JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。

（5）JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。

（6）为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。