JWT和token以及MD5

最新推荐文章于 2024-08-02 09:28:15 发布

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#算法 #java #同态加密

本文详细介绍了JSONWebToken（JWT）的概念，包括其结构、用途（如授权和信息交换）、如何创建和验证。重点讨论了JWT的紧凑结构，以及为何在授权场景中流行，尤其是单点登录。同时提到了MD5算法的历史背景和安全局限性。

1.JWT

1.1 什么是JWT？

JSON Web Token （JWT）是一种开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑且独立的方式，用于将信息作为 JSON 对象在各方之间安全地传输。此信息可以进行验证和信任，因为它是经过数字签名的。JWT 可以使用密钥（使用 HMAC 算法）或使用 RSA 或 ECDSA 的公钥/私钥对进行签名。

1.2 何时应使用 JSON Web 令牌？

Authorization（授权）：这是使用 JWT 的最常见方案。用户登录后，每个后续请求都将包含 JWT，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录是当今广泛使用 JWT 的一项功能，因为它的开销很小，并且能够跨不同域轻松使用。

Information Exchange（信息交换）

1.3 什么是JSON Web令牌结构

在其紧凑的形式中，JSON Web令牌由三个部分组成，由点（）分隔，它们是：.

页眉
有效载荷
签名

因此，JWT 通常如下所示。

xxxxx.yyyyy.zzzzz

让我们分解不同的部分。

页眉

标头通常由两部分组成：令牌的类型（即 JWT）和正在使用的签名算法（如 HMAC SHA256 或 RSA）。

例如：

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

然后，这个 JSON 是 Base64Url 编码，以形成 JWT 的第一部分。

有效载荷

令牌的第二部分是有效负载，其中包含声明。声明是关于实体（通常是用户）和其他数据的语句。有三种类型的声明：注册声明、公共声明和私人声明。

注册声明：这些是一组预定义的声明，这些声明不是必需的，但建议提供一组有用的、可互操作的声明。其中一些是：iss（发行人），exp（到期时间），子（主题），aud（受众）等。

请注意，声明名称的长度只有三个字符，因为 JWT 应该是紧凑的。
公共声明：这些可以由使用JWT的人随意定义。但为避免冲突，应在 IANA JSON Web 令牌注册表中定义它们，或将其定义为包含抗冲突命名空间的 URI。
私人声明：这些是为在同意使用它们的各方之间共享信息而创建的自定义声明，既不是注册声明也不是公开声明。

示例有效负载可以是：

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

然后对有效负载进行 Base64Url 编码，以形成 JSON Web 令牌的第二部分。

请注意，对于已签名的令牌，此信息虽然受到保护以防止篡改，但任何人都可以读取。不要将机密信息放在 JWT 的有效负载或标头元素中，除非它已加密。

签名

要创建签名部分，您必须获取编码的标头、编码的有效负载、机密、标头中指定的算法，并对其进行签名。

例如，如果要使用 HMAC SHA256 算法，将按以下方式创建签名：

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

签名用于验证消息在此过程中未发生更改，并且，对于使用私钥签名的令牌，它还可以验证 JWT 的发送者是否是它所说的发件人。

将所有内容放在一起

输出是三个 Base64-URL 字符串，由点分隔，可以在 HTML 和 HTTP 环境中轻松传递，同时与基于 XML 的标准（如 SAML）相比更紧凑。

下面显示了一个 JWT，它具有编码的先前标头和有效负载，并使用密钥对其进行签名。

如果要使用 JWT 并将这些概念付诸实践，可以使用 jwt.io 调试器来解码、验证和生成 JWT。

2.token

所谓的Token，其实就是服务端生成的一串加密字符串、以作客户端进行请求的一个“令牌”。当用户第一次使用账号密码成功进行登录后，服务器便生成一个Token及Token失效时间并将此返回给客户端，若成功登陆，以后客户端只需在有效时间内带上这个Token前来请求数据即可，无需再次带上用户名和密码

3.MD5

3.1 概述

MD5信息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。MD5由美国密码学家罗纳德·李维斯特（Ronald Linn Rivest）设计，于1992年公开，用以取代MD4算法。这套算法的程序在 RFC 1321 标准中被加以规范。1996年后该算法被证实存在弱点，可以被加以破解，对于需要高度安全性的数据，专家一般建议改用其他算法，如SHA-2。2004年，证实MD5算法无法防止碰撞（collision），因此不适用于安全性认证，如SSL公开密钥认证或是数字签名等用途。