JWT是什么

JSON Web Token(JWT)是一个开放标准,用于安全地在各方之间传输信息。JWT由Header、Payload和Signature三部分组成,信息是数字签名的。与Session相比,JWT将用户状态存储在客户端,减少了服务器内存开销。

JWT是什么

JSON Web Token (JWT)是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种紧凑的、自包含的方式,用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任,因为它是数字签名的。

JSON Web Token的结构

 

JSON Web Token由三部分组成,它们之间用圆点(.)连接。这三部分分别是:

  • Header
  • Payload
  • Signature
  •  

JWTSession的差异

相同点是,它们都是存储用户信息;然而,Session是在服务器端的,而JWT是在客户端的。

Session方式存储用户信息的最大问题在于要占用大量服务器内存,增加服务器的开销。

而JWT方式将用户状态分散到了客户端中,可以明显减轻服务端的内存压力。

<think>我们正在回答用户的问题:“我想了解JWT是什么 请问JWT的定义和含义”。根据之前的对话历史,用户已经询问过如何往框架里添加JWT,现在转而询问JWT的定义和含义。我们需要结合引用内容来回答。 根据引用[2]:JWT的本质是一个字符串,它将用户信息保存到Json字符串中,然后进行编码后得到一个JWT token,并且这个JWT token带有签名信息,接收后可以校验是否被篡改,所以可以用于在各方之间安全地将信息作为Json对象传输。 引用[4]详细描述了JWT的结构:JWT是由3段信息构成的,将这三段信息用.链接到一起就成了jwt字符串。这三部分分别是头部(Header)、载荷(Payload)和签名(Signature)。 引用[1]提到:JWS(JWT Signature)是在nonsecure JWT的基础上,在头部声明签名算法,并在最后添加上签名。创建签名是为了保证jwt不能被他人随意篡改。我们通常使用的JWT一般都是JWS。 引用[3]指出:JWT是一个开放标准(RFC 7519),定义了一种用于简洁,自包含的用于通信双方之间以JSON对象的形式安全传递信息的方法。 因此,我们可以将JWT的定义和含义总结如下: ### JWT(JSON Web Token)的定义和含义 JWT(JSON Web Token)是一种开放标准(RFC 7519),用于在各方之间作为JSON对象安全地传输信息。该信息可以被验证和信任,因为它经过了数字签名。JWT通常用于身份验证和信息交换。 #### 核心特点 1. **简洁(Compact)**:JWT可以通过URL、POST参数或者在HTTP header中发送,因为它的大小很小。 2. **自包含(Self-contained)**:JWT的载荷(Payload)中包含了所有需要传递的信息,避免了多次查询数据库。 #### JWT的结构 JWT由三部分组成,用点(.)分隔: 1. **Header(头部)**:通常由两部分组成,令牌类型(typ)和所使用的签名算法(alg)。 - 例如:`{"alg": "HS256", "typ": "JWT"}`,然后使用Base64Url编码形成第一部分。 2. **Payload(载荷)**:包含声明(claims)。声明是关于实体(通常是用户)和其他数据的声明。有三种类型的声明: - **注册声明(Registered claims)**:一组预定义的声明,不是强制性的,但推荐使用,例如:iss(签发者)、exp(过期时间)、sub(主题)等。 - **公共声明(Public claims)**:可以由使用JWT的人随意定义,但为了避免冲突,应在IANA JSON Web Token Registry中定义或使用一个防冲突的命名空间。 - **私有声明(Private claims)**:用于在同意使用它们的各方之间共享信息,既不是注册声明也不是公共声明。 - 载荷使用Base64Url编码形成第二部分。 3. **Signature(签名)**:将编码后的Header、编码后的Payload、以及一个密钥(secret)用Header中指定的签名算法(如HS256)进行签名。签名用于验证消息在传递过程中没有被篡改,并且对于使用私钥签名的令牌,还可以验证JWT的发送者是谁。 例如,一个JWT令牌的形式: ``` eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NDY3Nzg5ODQsInVzZXJuYW1lIjoiamVzc2UifQ.IFLQaDTRkY4t2lP38-8DyJ0i6GYeFVI7DTNPBqBhD0g ``` #### JWT的工作原理 在认证过程中: 1. 用户登录成功后,服务器生成JWT令牌并返回给客户端。 2. 客户端在后续请求中携带该令牌(通常在HTTP头的Authorization字段中)。 3. 服务器验证令牌的签名,如果有效则处理请求。 #### JWT的用途 - **身份验证(Authentication)**:这是最常见的场景。用户登录后,每个后续请求将包含JWT,允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。 - **信息交换(Information Exchange)**:JWT是在各方之间安全传输信息的好办法。因为JWT可以签名(例如使用公钥/私钥对),所以可以确保信息是由谁发送的,而且还可以验证内容是否被篡改。 然而,需要注意的是,虽然JWT是加密签名的,但它并不总是加密的。JWT可以仅进行签名(JWS)或同时进行签名和加密(JWE)。我们通常使用的是JWS,即签名的JWT。 #### 安全性考虑 - 由于JWT的载荷是Base64Url编码的,所以它并不是加密的,任何人都可以解码查看其中的内容。因此,不要在JWT的载荷中存放敏感信息(如密码)。 - 签名只能保证JWT没有被篡改,但不能阻止他人查看载荷内容。如果需要保密信息,应使用加密(如JWE)方式。 > 关键要点:JWT是一种自包含、安全的令牌传输机制,特别适用于分布式系统的身份验证和信息交换[^2][^4]。 --- §§相关问题§§ 1. JWT中的签名是如何防止篡改的? 2. JWT和Session在用户认证方面有何区别? 3. 如何安全地在JWT中存储用户信息? 4. JWT的过期时间应该如何设置? </think>### JWT的定义与核心概念详解 #### 1. JWT的本质定义 JWT(JSON Web Token)是一种**开放标准(RFC 7519)** 的轻量级安全凭证,它通过在通信双方间传输紧凑且自包含的JSON对象来实现信息安全传递[^3]。其核心本质是: - 一个经过编码的URL安全字符串 - 包含带有数字签名的JSON数据 - 用于在分布式系统中进行身份认证和信息交换[^4] #### 2. JWT技术含义 $$ \text{JWT} = \text{Base64(Header)} \cdot \text{Base64(Payload)} \cdot \text{Signature} $$ JWT由三部分组成(用`.`连接): 1. **Header(头部)** - 声明令牌类型`typ: "JWT"` - 指定签名算法`alg: "HS256"`(如HMAC SHA256) ```json {"alg": "HS256", "typ": "JWT"} ``` [^4] 2. **Payload(载荷)** 存储三类声明(建议使用但不强制): - **标准声明**: - `iss`(签发者) - `exp`(过期时间戳) - `sub`(用户标识) - `jti`(唯一令牌ID,防重放攻击)[^4] - **公共声明**:自定义的非敏感信息(如用户角色) - **私有声明**:服务间约定的业务数据 3. **Signature(签名)** - 通过算法生成防篡改签名: $$ \text{签名} = \text{HMAC} \left( \text{Base64(Header)} + "." + \text{Base64(Payload)}, \text{密钥} \right) $$ - 保证数据完整性和来源真实性[^1] #### 3. JWT的核心特性 | 特性 | 说明 | 技术实现 | |------|------|----------| | **自包含性** | 载荷包含所有必要信息 | JSON数据结构 | | **防篡改** | 数据完整性保护 | HMAC/RSA数字签名 | | **标准化** | 跨语言/平台兼容 | RFC 7519规范 | | **无状态** | 服务端无需存储会话 | 签名验证机制 | #### 4. JWT的工作原理 ```mermaid sequenceDiagram participant Client participant Server Client->>Server: 提交登录凭证 Server->>Client: 生成含用户数据的JWT Client->>Server: 后续请求携带JWT(Header中) Server->>Server: 验证签名+检查声明(exp,iss等) alt 验证成功 Server->>Client: 返回请求数据 else 验证失败 Server->>Client: 返回401错误 end ``` #### 5. 典型应用场景 1. **分布式认证** 单点登录(SSO)系统,跨域身份验证[^4] 2. **API安全防护** 替代Session保护RESTful接口 3. **微服务通信** 服务间安全传递用户上下文 4. **移动端认证** 无Cookie环境下的安全方案 > **安全注意**:JWT默认仅签名不加密,敏感数据需额外加密处理。标准有效期应设为较短时间(如15-30分钟)[^4] ---
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