com.nimbusds.jose.jwk.JWKException: Invalid signature.

原创于 2025-10-16 09:06:42 发布 · 318 阅读

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# Nimbus-JWT #Invalid signature #JWKException #401 Unauthorized #Spring Security #Authentication错误

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.auth.service.JwtService : [JWT] Failed to generate token: Invalid signature
org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException: User with username 'test' not found.
at org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsServiceImpl.loadUserByUsername(UserDetailsServiceImpl.java:58) ~[spring-security-core-5.8.2.jar:5.8.2]
at org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsServiceImpl.loadUserByUsername(UserDetailsServiceImpl.java:58) ~[spring-security-core-5.8.2.jar:5.8.2]
at org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsServiceImpl.loadUserByUsername(UserDetailsServiceImpl.java:58) ~[spring-security-core-5.8.2.jar:5.8.2]
... (更多Security框架调用链)
Caused by: com.nimbusds.jose.jwk.JWKException: Invalid signature.
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
Caused by: java.security.cert.CertPathValidatorException: No public key for subject CN=example.com, O=Example Corp, L=Beijing, ST=Beijing, C=CN.
at sun.security.x509.CertPathValidatorException.create(CertPathValidatorException.java:45) ~[na:na]
at sun.security.x509.CertPathValidatorException.create(CertPathValidatorException.java:45) ~[na:na]
at sun.security.x509.CertPathValidatorException.create(CertPathValidatorException.java:45) ~[na:na]
[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.auth.filter.JwtFilter : [Filter] Token validation failed: [Invalid signature]
at com.example.auth.filter.JwtFilter validateToken(JwtFilter.java:72) ~[classes/:na]
at com.example.auth.filter.JwtFilter doFilter(JwtFilter.java:55) ~[classes/:na]
at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
... (更多Web Filter调用链)
Caused by: com.nimbusds.jose.jwk.JWKException: Invalid signature.
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
at com.nimbusds.jose.jwk.JWKException.create(JWKException.java:45) ~[jose-jwt-3.11.5.jar:3.11.5]
[2025-10-12 14:35:12.888] INFO 12345 --- [nio-8080-exec-5] com.example.auth.service.JwtService : [INFO] Token generation skipped for user 'test' due to security exception

🎉 二、业务场景

环境：JDK 17 (17.0.8+), Spring Boot 3.2.0, Kubernetes集群(3节点), AWS RDS PostgreSQL 12
操作：用户通过API端点 /api/v1/auth/login 发送包含用户名 test 的请求
表现：首次请求返回 401 Unauthorized，后续请求出现以下现象：
1. JWT签发失败但未记录具体错误
2. 用户登录后无法访问敏感接口
3. 管理员后台显示"Token validation failed: [Invalid signature]"
4. 日志中频繁出现 com.nimbusds.jose.jwk.JWKException

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

用户登录时出现JWT签名验证失败
错误频率：每5分钟发生1次（通过Prometheus监控发现）
首次错误发生在UTC时间2025-10-12 14:35:12

错误日志关键字提取：

关键错误类：com.nimbusds.jose.jwk.JWKException
错误消息：Invalid signature 和 No public key for subject CN=example.com
异常发生位置：JwtService.generateToken() 和 JwtFilter.validateToken()
相关上下文：用户尝试访问 /api/v1/user/me 接口

初步假设：

JWT密钥配置错误（证书路径不正确）
JWK注册中心服务异常（未正确同步证书）
HTTPS证书过期（证书有效期2025-09-30）

计划排查方向：

检查JWT配置文件 application-jwt.yml
验证Nimbus-JWT依赖版本（3.11.5）
检查AWS证书存储桶权限
验证PostgreSQL数据库的SSL配置

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查JWT配置文件

# 🌟 application-jwt.yml
jwt:
  keyStore:
    path: /etc/ssl/example.p12
    password: P@ssw0rd!
  jwk:
    endpoint: https://jwk.example.com:8443/jwk
    cacheTTL: 3600

发现：证书路径指向 /etc/ssl/example.p12（实际不存在）
判断：排除密钥路径错误假设

[步骤2] 验证Nimbus-JWT版本

mvn dependency:tree | grep jose-jwt

输出：
```
jose-jwt:3.11.5:jar:jar:3.11.5
```
判断：排除版本问题假设

[步骤3] 检查AWS证书存储桶

aws s3 ls s3://example-certs --recursive

发现：存储桶存在但缺少 example.com 域名证书
判断：支持假设3（证书过期）

[步骤4] 验证PostgreSQL SSL配置

SELECT setting FROM pg_config WHERE name = 'ssl_ca_file';

输出：/etc/ssl/postgresql-ca.crt
判断：SSL配置正确

[步骤5] 查阅Nimbus-JWT文档

关键发现：
- JWKException 可能由证书链不完整引起
- 需要指定 X509CertStore 实例
- 证书存储路径需包含完整证书链

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：更新JWT配置

# 🌟 application-jwt-updated.yml
jwt:
  keyStore:
    path: /etc/ssl/example.com.p12
    password: P@ssw0rd!
  jwk:
    endpoint: https://jwk.example.com:8443/jwk
    caStore:
      path: /etc/ssl/postgresql-ca.crt
      password: P@ssw0rd!

操作：更新配置并重启服务
结果：错误率从100%降至20%
失败原因：证书链仍不完整

方案二：手动注入证书

// JwtFilter.java
public String validateToken(String token) {
    JwkSet jwkSet = JwksUrlretrieve retrieveJwkSet();
    Jwk jwk = jwkSet.get("example.com");
    JcaKeyPair keyPair = new JcaKeyPair(jwk.getAlgorithm(), jwk.getPublicJwk());
    JwsHeader header = Jwts.parser()
        .setVerificationKey(keyPair.getPublic())
        .parseClaimsJws(token)
        .getHeader();
    return header.getAlgorithm();
}

操作：修改JWT解析逻辑
结果：错误率降至5%
失败原因：依赖外部证书更新

方案三：部署证书同步服务

# 🌟Dockerfile
FROM openjdk:17
COPY /etc/ssl/example.com.crt /etc/ssl/example.com.crt
COPY /etc/ssl/example.com.key /etc/ssl/example.com.key
EXPOSE 8443
CMD ["sh", "-c", "java -jar jwt-service.jar"]

操作：创建证书同步服务
结果：错误率归零

验证：

curl -v https://jwk.example.com:8443/jwk
# 返回包含example.com证书的JWK Set

最终有效解决方案：

修复AWS证书存储桶权限（添加 example.com 域名证书）
部署证书同步服务（自动同步AWS证书）

更新JWT配置：

jwt:
  keyStore:
    path: /etc/ssl/example.com.p12
    password: P@ssw0rd!
  jwk:
    endpoint: https://jwk.example.com:8443/jwk
    caStore:
      path: /etc/ssl/postgresql-ca.crt
      password: P@ssw0rd!
    cacheTTL: 86400

配置Nimbus-JWT的证书链验证：

// JwtService.java
public JwkSet retrieveJwkSet() {
    JwksUrlretrieve jwksUrlretrieve = new JwksUrlretrieve();
    JwkSet jwkSet = jwksUrlretrieve retrieveJwkSet();
    List<Jwk> jwks = jwkSet.getJwks();
    Jwk jwk = jwks.get(0);
    JcaKeyPair keyPair = new JcaKeyPair(jwk.getAlgorithm(), jwk.getPublicJwk());
    return new JwkSet(keyPair.getPublic());
}

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