1.什么是 JWT
JSON Web Token（JWT）是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在两个组织之间传递安全可靠的信息。
大多数介绍JWT的文章实际介绍的都是JWS(JSON Web Signature),也往往导致了人们对于JWT的误解，通常我们所说的JWT基本也都指的是JWS。
但是JWT并不等于JWS，JWS只是JWT的一种实现，除了JWS外，JWE(JSON Web Encryption)也是JWT的一种实现。
jwt认证流程:
- 客户端将用户名/密码通过某种加密的方式发送给服务器。
- 服务器接收到客户端请求后进行验证，验证通过服务器生成token返回给客户端。客户端将token存储在本地。
- 客户端每次请求将token携带在http header头中， 服务器端将token取出进行解密。
jwt认证的优点:
- 服务器端无需保存token，以加解密的方式代替存储，节省了内存空间。
- 无状态的token不依赖于服务器保存会话信息，更利于水平扩展。
- 相比于传统的session认证方式，jwt对移动端的支持更友好。
传统 session 认证的一些缺点:
- 必须存储sessionid,当用户量过大时对服务器内存消耗影响巨大。如果你没有设置session的过期时间(关闭浏览器并不会导致cookie消失)那么对你的服务器来说消耗是致命的。
- 如果你没有将session存在一个所有服务器都可以获取得到的地方如redis, 那么意味着在本台服务器上面存储的sessionid其他服务器无法获取。用户进行请求时必须请求到这台服务器上面。可扩展性较差。
- 跨平台性较差，传统的session认证方式在移动端很难行得通。你必须开发二套不同的逻辑对web和移动端进行认证。
2.JSON Web Signature(JWS)
JSON Web Signature是一个有着简单的统一表达形式的字符串，主要由三个部分组成，分别是头部(header)，载荷(payload)，签名(signature)组成。
JWS 的大体结构:
header.payload.signature
头部（Header）
头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。 JSON内容要经Base64 编码生成字符串成为Header。
base64UrlEncode({
"alg": "HS256", //摘要算法
"typ": "JWT" //token类型
})
载荷（PayLoad）
payload的五个字段都是由JWT的标准所定义的。
- iss: 该JWT的签发者
- sub: 该JWT所面向的用户
- aud: 接收该JWT的一方
- exp(expires): 什么时候过期，这里是一个Unix时间戳
- iat(issued at): 在什么时候签发的
后面的信息可以按需补充。 JSON内容要经Base64 编码生成字符串成为PayLoad。
payload //载荷信息
base64UrlEncode({
"sub": "1234567890", //用户标识,subject
"name": "John Doe", //用户名
"exp": "Mon Nov 13 15:28:41 CST 2018" //有效期
})
签名（signature）
这个部分header与payload通过header中声明的加密方式，使用密钥 secret 进行加密，生成签名。
verify signature //签名信息
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header)
+ "." + base64UrlEncode(payload),
your-256-bit-secret)
JWS的主要目的是保证了数据在传输过程中不被修改，验证数据的完整性。但由于仅采用Base64对消息内容编码，因此不保证数据的不可泄露性。所以不适合用于传输敏感数据。
3.JSON Web Encryption(JWE) 简介
相对于JWS，JWE则同时保证了安全性与数据完整性。JWE大致需要 生成密钥、加密密钥、加密原始报文、数字认证 等过程。
JWE由五部分组成：
base64UrlEncode(UTF8(JSON Header)).base64UrlEncode(JWE Encrypted Key).base64UrlEncode(Initialization Vector).base64UrlEncode(Ciphertext).base64UrlEncode(Authentication Tag)
具体生成步骤为：
- 1.JOSE含义与JWS头部相同。
- 2.生成一个随机的Content Encryption Key （CEK）。
- 3.使用RSAES-OAEP 加密算法，用公钥加密CEK，生成JWE Encrypted Key。
- 4.生成JWE初始化向量。
- 5.使用AES GCM加密算法对明文部分进行加密生成密文Ciphertext,算法会随之生成一个128位的认证标记Authentication Tag。
- 6.对五个部分分别进行base64编码。
由此可见，JWE的计算过程相对繁琐，不够轻量级，因此适合于数据传输而非token认证，但该协议也足够安全可靠，用简短字符串描述了传输内容，兼顾数据的安全性与完整性。
评论区