走过路过不如看过---JWT (Json web token) 工作原理

简介: JWT认证流程图

JWT认证流程图


网络异常,图片无法展示
|


基于session认证所显露的问题

Session: 每个用户经过我们的应用认证之后,我们的应用都要在服务端做一次记录,以方便用户下次请求的鉴别,通常而言session都是保存在内存中,而随着认证用户的增多,服务端的开销会明显增大。

扩展性: 用户认证之后,服务端做认证记录,如果认证的记录被保存在内存中的话,这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上,这样才能拿到授权的资源,这样在分布式的应用上,相应的限制了负载均衡器的能力。这也意味着限制了应用的扩展能力。

CSRF: 因为是基于cookie来进行用户识别的, cookie如果被截获,用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。(CSRF(Cross-site request forgery),中文名称:跨站请求伪造,也被称为:one click attack/session riding,缩写为:CSRF/XSRF。)

客户端通过Web表单将正确的用户名和密码发送到服务端的接口。这一过程一般是POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议),从而避免敏感信息被嗅探

服务端核对用户名和密码成功后,将用户的id等其他信息作为JWT Payload(负载),将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名,形成一个JWT。形成的JWT就是一个形同lll.zzz.xxx的字符串,并设置有效时间。**


服务端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给客户端。

客户端将返回的JWT以cookie的形式保存在浏览器上,并设置cookie的有效时间(建议客户端cookie和服务端JWT的有效时间设置为一致),用户登出时客户端需删除cookie。

客户端在每次请求时将JWT放入HTTP Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题)

服务端对收到的JWT进行解密和校验,如检查签名是否正确、Token是否过期、Token的接收方是否是自己等。

验证通过后服务端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作,返回相应结果,否则返回401。


JWT的构成


第一部分我们称它为头部(header),第二部分我们称其为载荷(payload, 类似于飞机上承载的物品),第三部分是签证(signature).


jwt的头部承载两部分信息:

  • 声明类型,这里是jwt
  • 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256

playload

载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品,这些有效信息包含三个部分

  • 标准中注册的声明
  • 公共的声明
  • 私有的声明

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) :

  • iss: jwt签发者
  • sub: jwt所面向的用户
  • aud: 接收jwt的一方
  • exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
  • nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的.
  • iat: jwt的签发时间
  • jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

公共的声明

公共的声明可以添加任何的信息,一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息,因为该部分在客户端可解密.

私有的声明

私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明,一般不建议存放敏感信息,因为base64是对称解密的,意味着该部分信息可以归类为明文信息。

signature

jwt的第三部分是一个签证信息,这个签证信息由三部分组成:

  • header (base64后的)
  • payload (base64后的)
  • secret


优点

  • 因为json的通用性,所以JWT是可以进行跨语言支持的,像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
  • 因为有了payload部分,所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。
  • 便于传输,jwt的构成非常简单,字节占用很小,所以它是非常便于传输的。
  • 它不需要在服务端保存会话信息, 所以它易于应用的扩展

安全相关

  • 不应该在jwt的payload部分存放敏感信息,因为该部分是客户端可解密的部分。
  • 保护好secret私钥,该私钥非常重要。
  • 如果可以,请使用https协议
目录
相关文章
|
11月前
|
存储 前端开发 JavaScript
Cookie、Session、Token、JWT 是什么?万字图解带你一次搞懂!看完这篇,你连老奶奶都能教
HTTP 协议是无状态的,就像一个“健忘”的银行柜员,每次请求都像第一次见面。为解决这一问题,常用的技术包括 Cookie、Session 和 Token。Cookie 是浏览器存储的小数据,Session 将数据存在服务器,Token(如 JWT)则是自包含的无状态令牌,适合分布式和移动端。三者各有优劣,适用于不同场景。
1281 0
Cookie、Session、Token、JWT 是什么?万字图解带你一次搞懂!看完这篇,你连老奶奶都能教
|
存储 应用服务中间件 nginx
在使用Nginx之后,如何在web应用中获取用户IP以及相关原理
但总的来说,通过理解网络通信的基础知识,了解http协议以及nginx的工作方式,我们已经能在大多数情况下准确地获取用户的真实IP地址了,在调试问题或者记录日志时会起到很大的帮助。
897 37
|
XML JSON 前端开发
【Web前端揭秘】XML与JSON:数据界的双雄对决,你的选择将如何改写Web世界的未来?
【8月更文挑战第26天】本文深入探讨了XML和JSON这两种广泛使用的数据交换格式在Web前端开发中的应用。XML采用自定义标签描述数据结构,适用于复杂层次数据的表示,而JSON则以键值对形式呈现数据,更为轻量且易解析。通过对两种格式的示例代码、结构特点及应用场景的分析,本文旨在帮助读者更好地理解它们的差异,并根据实际需求选择最合适的数据交换格式。
412 1
|
存储 JSON 安全
如何使用 JSON Web Tokens 进行身份验证?
总的来说,JWT 是一种强大而灵活的身份验证方式,通过正确使用和管理,可以为应用提供可靠的身份验证机制,同时提高系统的可扩展性和安全性。在实际应用中,需要根据具体的需求和场景,合理设计和实施 JWT 身份验证方案。
541 63
|
存储 中间件 API
ThinkPHP 集成 jwt 技术 token 验证
本文介绍了在ThinkPHP框架中集成JWT技术进行token验证的流程,包括安装JWT扩展、创建Token服务类、编写中间件进行Token校验、配置路由中间件以及测试Token验证的步骤和代码示例。
ThinkPHP 集成 jwt 技术 token 验证
|
JSON 安全 Go
Go语言中使用JWT鉴权、Token刷新完整示例,拿去直接用!
本文介绍了如何在 Go 语言中使用 Gin 框架实现 JWT 用户认证和安全保护。JWT(JSON Web Token)是一种轻量、高效的认证与授权解决方案,特别适合微服务架构。文章详细讲解了 JWT 的基本概念、结构以及如何在 Gin 中生成、解析和刷新 JWT。通过示例代码,展示了如何在实际项目中应用 JWT,确保用户身份验证和数据安全。完整代码可在 GitHub 仓库中查看。
2799 1
|
前端开发 Java API
JAVA Web 服务及底层框架原理
【10月更文挑战第1天】Java Web 服务是基于 Java 编程语言用于开发分布式网络应用程序的一种技术。它通常运行在 Web 服务器上,并通过 HTTP 协议与客户端进行通信。
362 1
|
安全 关系型数据库 Shell
Web安全-浅析CSV注入漏洞的原理及利用
Web安全-浅析CSV注入漏洞的原理及利用
1372 3
|
JSON 安全 数据安全/隐私保护
从0到1搭建权限管理系统系列三 .net8 JWT创建Token并使用
【9月更文挑战第22天】在.NET 8中,从零开始搭建权限管理系统并使用JWT(JSON Web Tokens)创建Token是关键步骤。JWT是一种开放标准(RFC 7519),用于安全传输信息,由头部、载荷和签名三部分组成。首先需安装`Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer`包,并在`Program.cs`中配置JWT服务。接着,创建一个静态方法`GenerateToken`生成包含用户名和角色的Token。最后,在控制器中使用`[Authorize]`属性验证和解析Token,从而实现身份验证和授权功能。
1616 4
|
中间件 API 开发者
深入理解Python Web框架:中间件的工作原理与应用策略
在Python Web开发中,中间件位于请求处理的关键位置,提供强大的扩展能力。本文通过问答形式,探讨中间件的工作原理、应用场景及实践策略,并以Flask和Django为例展示具体实现。中间件可以在请求到达视图前或响应返回后执行代码,实现日志记录、权限验证等功能。Flask通过装饰器模拟中间件行为,而Django则提供官方中间件系统,允许在不同阶段扩展功能。合理制定中间件策略能显著提升应用的灵活性和可扩展性。
503 4