什么是 JWT？

JWT（JSON Web Token，RFC 7519）是一种开放标准，用于在各方之间以 JSON 对象的形式安全地传输信息。JWT 通常用于身份认证和信息交换场景。

JWT 的结构

一个 JWT 由三部分组成，用点号（.）分隔：

Header.Payload.Signature

1. Header（头部）

Header 通常包含两部分信息：

• alg：签名算法，如 HS256、RS256、ES256
• typ：令牌类型，固定为 JWT

示例：

{"alg": "RS256", "typ": "JWT"}

2. Payload（载荷）

Payload 包含声明（Claims），即要传输的数据。声明分为三类：

• 注册声明（Registered Claims）：预定义的标准字段

  • sub（Subject）：主体，通常为用户 ID
  • iss（Issuer）：签发者
  • exp（Expiration Time）：过期时间
  • iat（Issued At）：签发时间
  • aud（Audience）：受众
  • nbf（Not Before）：生效时间

• 公共声明（Public Claims）：自定义字段，需在 IANA 注册或使用命名空间避免冲突

• 私有声明（Private Claims）：双方约定的自定义字段

3. Signature（签名）

签名用于验证消息在传输过程中未被篡改。对于 HS256 算法，签名计算公式为：

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

重要安全提示

JWT 的 Payload 是 Base64 编码而非加密，内容是明文可读的！ 切勿在 JWT 中存放密码、信用卡号等敏感信息。

签名算法选择

对称算法（HS256/HS384/HS512）

• 使用同一个密钥进行签名和验证
• 适合单一服务端应用
• 密钥必须严格保密

非对称算法（RS256/ES256）— 推荐

• 使用私钥签名，公钥验证
• 适合微服务/分布式系统
• 公钥可以安全分发
• 推荐 RS256 或 ES256

JWT 验证要点

必须验证的字段

1. 签名验证：使用公钥或共享密钥验证签名
2. exp（过期时间）：拒绝过期的 token
3. nbf（生效时间）：拒绝尚未生效的 token
4. iss（签发者）：验证签发者是否可信
5. aud（受众）：验证 token 是否为本服务签发

常见安全风险

• alg=none 攻击：服务端必须拒绝 alg: "none" 的 token
• 密钥混淆攻击：验证算法必须与预期一致，防止 HS256 token 使用 RSA 公钥作为密钥
• Token 泄露：不要在 URL 参数中传递 JWT，使用 Authorization: Bearer <token> 头部

Token 生命周期管理

推荐方案

• Access Token：有效期 15-60 分钟
• Refresh Token：有效期 7-30 天，支持轮换（Rotation）
• 使用 Redis 维护黑名单用于紧急吊销
• 短有效期 + Refresh Token 轮换是最佳实践

推荐 JWT 库