JSON Web Token ：在 Web 應用間安全地傳遞信息

知識 09-28

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來源：John Wu ，

blog.leapoahead.com/2015/09/06/understanding-jwt/

JSON Web Token（JWT）是一個非常輕巧的規範。這個規範允許我們使用JWT在用戶和伺服器之間傳遞安全可靠的信息。

讓我們來假想一下一個場景。在A用戶關注了B用戶的時候，系統發郵件給B用戶，並且附有一個鏈接「點此關注A用戶」。鏈接的地址可以是這樣的

https://your.awesome-app.com/make-friend/?from_user=B&target_user=A

上面的URL主要通過URL來描述這個當然這樣做有一個弊端，那就是要求用戶B用戶是一定要先登錄的。可不可以簡化這個流程，讓B用戶不用登錄就可以完成這個操作。JWT就允許我們做到這點。

jwt

JWT的組成

一個JWT實際上就是一個字元串，它由三部分組成，頭部、載荷與簽名。

載荷（Payload）

我們先將上面的添加好友的操作描述成一個JSON對象。其中添加了一些其他的信息，幫助今後收到這個JWT的伺服器理解這個JWT。

{

"iss": "John Wu JWT",

"iat": 1441593502,

"exp": 1441594722,

"aud": "www.example.com",

"sub": "jrocket@example.com",

"from_user": "B",

"target_user": "A"

}

這裡面的前五個欄位都是由JWT的標準所定義的。

iss: 該JWT的簽發者

sub: 該JWT所面向的用戶

aud: 接收該JWT的一方

exp(expires): 什麼時候過期，這裡是一個Unix時間戳

iat(issued at): 在什麼時候簽發的

這些定義都可以在標準中找到。

將上面的JSON對象進行[base64編碼]可以得到下面的字元串。這個字元串我們將它稱作JWT的Payload（載荷）。

eyJpc3MiOiJKb2huIFd1IEpXVCIsImlhdCI6MTQ0MTU5MzUwMiwiZXhwIjoxNDQxNTk0NzIyLCJhdWQiOiJ3d3cuZXhhbXBsZS5jb20iLCJzdWIiOiJqcm9ja2V0QGV4YW1wbGUuY29tIiwiZnJvbV91c2VyIjoiQiIsInRhcmdldF91c2VyIjoiQSJ9

如果你使用Node.js，可以用Node.js的包base64url來得到這個字元串。

var base64url = require("base64url")

var header = {

"from_user": "B",

"target_user": "A"

}

console.log(base64url(//img.ifuun.com/getimg.php?url=JSON.stringify(header)))

// 輸出：eyJpc3MiOiJKb2huIFd1IEpXVCIsImlhdCI6MTQ0MTU5MzUwMiwiZXhwIjoxNDQxNTk0NzIyLCJhdWQiOiJ3d3cuZXhhbXBsZS5jb20iLCJzdWIiOiJqcm9ja2V0QGV4YW1wbGUuY29tIiwiZnJvbV91c2VyIjoiQiIsInRhcmdldF91c2VyIjoiQSJ9

小知識：Base64是一種編碼，也就是說，它是可以被翻譯回原來的樣子來的。它並不是一種加密過程。

頭部（Header）

JWT還需要一個頭部，頭部用於描述關於該JWT的最基本的信息，例如其類型以及簽名所用的演算法等。這也可以被表示成一個JSON對象。

{

"typ": "JWT",

"alg": "HS256"

}

在這裡，我們說明了這是一個JWT，並且我們所用的簽名演算法（後面會提到）是HS256演算法。

對它也要進行Base64編碼，之後的字元串就成了JWT的Header（頭部）。

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

簽名（簽名）

將上面的兩個編碼後的字元串都用句號.連接在一起（頭部在前），就形成了

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0

這一部分的過程在node-jws的源碼中有體現

最後，我們將上面拼接完的字元串用HS256演算法進行加密。在加密的時候，我們還需要提供一個密鑰（secret）。如果我們用mystar作為密鑰的話，那麼就可以得到我們加密後的內容

rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

這一部分又叫做簽名。

sig1

最後將這一部分簽名也拼接在被簽名的字元串後面，我們就得到了完整的JWT

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

於是，我們就可以將郵件中的URL改成

https://your.awesome-app.com/make-friend/?jwt=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM

這樣就可以安全地完成添加好友的操作了！

且慢，我們一定會有一些問題：