前言
JSON Web Token（JWT）作为一种广泛使用的认证机制，因其简单、有效和灵活性而受到开发者的青睐。然而，随着JWT使用的普及，其安全性问题也逐渐显现。本文将探讨JWT的渗透测试方法，分析常见的安全漏洞，并提供相应的防护措施。
JWT的基本概念
JWT是一种用于信息交换的开放标准（RFC 7519），它以紧凑的URL安全格式编码信息。JWT通常由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）。这种设计使得JWT能够在不同的系统之间安全地传递信息。
它遵循JSON格式，将用户信息加密到token里，服务器不保存任何用户信息，只保存密钥信息，通过使用特定加密算法验证token，通过token验证用户身份。基于token的身份验证可以替代传统的cookie+session身份验证方法。这使得JWT成为高度分布式网站的热门选择，在这些网站中，用户需要与多个后端服务器无缝交互。
JWT识别
1、标头（Header）
Header是JWT的第一个部分，是一个JSON对象，主要声明了JWT的签名算法，如"HS256”、"RS256"等，以及其他可选参数，如"kid"、"jku"、"x5u"等
alg字段通常用于表示加密采用的算法。如"HS256"、"RS256"等
typ字段通常用于表示类型
还有一些其他可选参数，如"kid"、"jku"、"x5u"等
2、有效载荷（Payload）
Payload是JWT的第二个部分，这是一个JSON对象，主要承载了各种声明并传递明文数据，用于存储用户的信息，如id、用户名、角色、令牌生成时间和其他自定义声明。
iss：该字段表示jwt的签发者。
sub：该jwt面向的用户。
aud：jwt的接收方。
exp：jwt的过期时间,通常来说是一个时间戳。
iat：jwt的签发时间,常来说是一个时间戳。
jti：此jwt的唯一标识。通常用于解决请求中的重放攻击。该字段在大多数地方没有被提及或使用。因为使用此字段就意味着必须要在服务器维护一张jti表， 当客户端携带jwt访问的时候需要在jti表中查找这个唯一标识是否被使用过。使用这种方式防止重放攻击似乎让jwt有点怪怪的感觉, 毕竟jwt所宣称的优点就是无状态访问
签名（Signature）
Signature是对Header和Payload进行签名，具体是用什么加密方式写在Header的alg 中。同时拥有该部分的JWT被称为JWS，也就是签了名的JWT。
对Header和Payload进行签名，具体是用什么加密方式写在Header的alg中。
同时拥有该部分的JWT被称为JWS，也就是签了名的JWT。
第一部分：对 JSON 的头部做 base64 编码处理得到
第二部分：对 JSON 类型的 payload 做 base64 编码处理得到
第三部分：分别对头部和载荷做base64编码，并使用.拼接起来
使用头部声明的加密方式，对base64编码前两部分合并的结果加盐加密处理，作为JWT
JWT安全
1、空加密算法（攻击头部不使用加密）
签名算法可被修改为none，JWT支持将算法设定为"None"。如果"alg"字段设为"None"，那么签名会被置空，这样任何token都是有效的。
我们通过ctfshow靶场演示(web345)
这里可以看到我们解码后看到加密算法为None ,没有任何加密这里我们直接将jwt面向的用户改为admin即可绕过
替换后得到flag
2、未校验签名（攻击签名不使用签名认证）
算绕绕过签名(web346)
通过解码看到加密算法为HS256
我们通过插件json web tokens 直接更改加密算法为none,对象索引改为admin
如果“alg” 字段设为“ None”，那么签名会被置空，这样任何 token 都是有效的
成功绕过得到flag
3、暴力破解密钥（攻击签名知道密钥实现重组）
针对是对称加密算法（非对称没有用）
非对称要使用方法：获取源码或者公钥私钥文件
某些签名算法，例如HS256（HMAC+SHA-256），会像密码一样使用一个任意的、独立的字符串作为秘密密钥。这个秘钥如被轻易猜到或暴力破解，则攻击者能以任意的头部和载荷值来创建JWT，然后用密钥重新给令牌签名。
弱口令爆破(web347)
使用工具破解 jwt-tools
利用项目：https://github.com/ticarpi/jwt_tool
#安装必要库 python3 -m pip install pycryptodomex # 自定义修改生成 python3 jwt_tool.py JWT_HERE -T # 使用字典破解 python3 jwt_tool.py JWT_HERE -C-d dictionary.txt # 指定密码测试 python3 jwt_tool.py JWT_HERE -C-p password_here
这里我们只能弱口令top1000爆破得到密钥为123456
通过jwt官方网站替换密钥为123456后重新生成jwt提交得到flag
4、源码泄漏密匙
web(349)
该题采用RS256非对称加密,所以不能使用爆破的方式
且代码文件中泄露了公钥私钥存储位置,公钥私钥泄露，访问/private.key、/public.key得到公钥密钥
源码中私钥生成jwt，利用公钥解密jwt，只要有私钥就可以重新生成JWT
pyhton 安装这个库
利用私钥文件重新生成
import jwt public = open('private.key', 'r').read() payload={"user":"admin"} print(jwt.encode(payload, key=public, algorithm='RS256'))
利用重新生成的jwt访问
源码了里显示提交方式是post,我们切换提交方法即可得到flag
web350(密钥混淆攻击RS256=>HS256)
这题和上题一样通过私钥生成jwt,公钥认证,但是这里我们通过看源码文件只能找到公钥文件
这里的思路就是将非对称加密改成对称加密
双方都使用公钥验签，顺利篡改数据
var jwt = require('jsonwebtoken'); var fs = require('fs'); var privateKey = fs.readFileSync('./public.key'); var token = jwt.sign({ user: 'admin' }, privateKey, { algorithm: 'HS256' }); console.log(token)
