JWT（JSON Web Token）
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JWT是一个开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑且自包含的方式，用于将信息作为JSON对象在各方之间安全地传输。JWT通常用于在Web应用和API安全中，作为访问令牌（access tokens）和信息交换的载体。
一、跨域认证的问题
互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。
1、用户向服务器发送用户名和密码。
2、服务器验证通过后，在当前对话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。
3、服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 Cookie。
4、用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session_id 传回服务器。
5、服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。
这种模式的问题在于，扩展性（scaling）不好。单机当然没有问题，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 session 数据共享，每台服务器都能够读取 session。
举例来说，A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求，用户只要在其中一个网站登录，再访问另一个网站就会自动登录，请问怎么实现？
一种解决方案是 session 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。另外，持久层万一挂了，就会单点失败。
另一种方案是服务器索性不保存 session 数据了，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器。JWT 就是这种方案的一个代表。
二、JWT 的原理
JWT 的原理是，服务器认证以后，生成一个 JSON 对象，发回给用户，就像下面这样。
{ "姓名": "张三", "角色": "管理员", "到期时间": "2018年7月1日0点0分" }
以后，用户与服务端通信的时候，都要发回这个 JSON 对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据，服务器在生成这个对象的时候，会加上签名（详见后文）。
服务器就不保存任何 session 数据了，也就是说，服务器变成无状态了，从而比较容易实现扩展。
三、JWT的结构
JWT由三部分组成，使用点（.）分隔：
-
Header（头部）：包含令牌的类型（默认为JWT）和JWT加密所使用的算法（如HMAC、SHA256、RSA等）。这部分使用Base64编码。
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Payload（有效载荷）：存放用户数据的声明。这部分也使用Base64编码。通常包含的标准声明有：
- iss（Issuer）：JWT签发者（生产者）。
- sub（Subject）：JWT面向的用户（消费者）。
- aud（Audience）：接受JWT的一方。
- iat（Issued At）：JWT的签发时间。
- exp（Expires At）：JWT的过期时间，这个时间必须大于签发时间。
- nbf（Not Before）：定义在什么时间之前，该JWT都是不可用的。
- jti（JWT Id）：JWT的唯一身份标识，主要用作一次性token，从而回避重放攻击。
自定义声明可以添加任何需要的信息，但通常不会包含敏感信息，因为Base64编码是可以解码的。
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Signature（签名）：签名是使用前面两个JSON信息的Base64编码，再加一个盐值（secret），最后再使用Header中指定的算法进行加密得到的。签名用于验证信息的完整性和真实性，防止信息被篡改。
四、JWT的使用场景
- 用户认证：在用户登录成功后，服务器生成一个JWT并返回给客户端。客户端在后续请求中携带这个JWT，服务器验证JWT的有效性来确定用户的身份和权限。
- 信息交换：当系统A与系统B需要安全地交换信息时，可以使用JWT作为信息的载体。由于JWT是自包含的，并且经过签名验证，因此可以确保信息的完整性和真实性。
五、JWT的优缺点
优点：
- 紧凑：JWT以JSON格式紧凑地表示信息，易于传输和存储。
- 自包含：JWT包含所有必要的信息，无需额外的查询或存储。
- 安全性：通过签名验证，可以确保JWT的完整性和真实性。
缺点：
- 载荷大小：由于JWT是Base64编码的，因此载荷越大，JWT的长度就越长，可能影响传输效率。
- 敏感信息：虽然JWT可以包含自定义声明，但通常不建议包含敏感信息，因为Base64编码是可以解码的。如果需要包含敏感信息，应该使用加密技术进行处理。
- 过期时间：JWT具有过期时间，过期后需要重新生成。这增加了系统的复杂性，并可能导致令牌失效的问题。
编码实现
原文地址：https://blog.csdn.net/a13641376265/article/details/145270591
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