技术栈

定义
JWT 是一种开放标准（RFC 7519），用于在网络应用间以 JSON 格式安全传输信息。其核心功能是 身份验证 和 信息交换 ，尤其适用于分布式系统中无状态认证场景。
组成结构
JWT 由三部分通过 . 拼接而成： • Header（头部）：声明加密算法（如 HS256、RS256）和令牌类型（固定为 JWT），经 Base64URL 编码。 • Payload（负载）：存储用户声明（Claims），包括预定义字段（如 exp 过期时间、iss 签发者）和自定义数据，仅 Base64URL 编码，未加密，需避免存储敏感信息。 • Signature（签名）：对 Header 和 Payload 的编码结果拼接后进行加密（如 HMAC、RSA），确保数据完整性。
示例：
```
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0...base64.AdwNx4NtEumBL5SkcOiBQ
```

认证流程
• 用户登录成功后，服务端生成 JWT 并返回客户端。 • 客户端存储 JWT（如 Cookie 或 LocalStorage），后续请求携带在 Authorization 头中。 • 服务端验证签名、过期时间等，确认用户身份。
与传统 Session 对比
• Session：服务端存储会话信息，需维护状态，存在跨域和扩展性问题。 • JWT：无状态，信息自包含，适合分布式系统，但需注意令牌撤销问题。

生成步骤
• 定义 Header 和 Payload。 • 使用密钥（对称加密）或公私钥（非对称加密）生成签名。 • 拼接三部分并编码。
验证逻辑
• 分割 Token 为三部分，解码 Header 和 Payload。 • 根据 Header 中的算法重新计算签名，与原始签名对比，确保数据未被篡改。
代码示例（Python）：
python
```
import jwt
token = jwt.encode({"user": "admin", "exp": datetime.utcnow() + timedelta(hours=1)}, "secret_key", algorithm="HS256")
decoded = jwt.decode(token, "secret_key", algorithms=["HS256"])
```

常见漏洞
• 空加密算法（None）：攻击者篡改 Header 的 alg 为 None，绕过签名验证。 • 密钥混淆攻击：将非对称算法（如 RS256）改为对称算法（如 HS256），利用公钥伪造签名。 • 密钥爆破：弱密钥可被暴力破解工具（如 jwt_tool）破解。
防御措施
• 禁用 alg: None，严格校验算法类型。 • 使用强密钥，定期更换。 • 结合 HTTPS 传输，防止中间人攻击。

安全性设计
• 短过期时间：减少令牌泄露风险。 • 双 Token 机制：access_token（短有效期）和 refresh_token（长有效期，存储于服务端），通过后者刷新前者，实现无感登录。 • 敏感数据加密：Payload 中敏感字段需额外加密。
运维建议
• 监控异常 Token 使用（如高频请求）。 • 实现 Token 黑名单（如 Redis 存储失效 Token）。