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JSON Web Tokens（JWT）

JSON Web Tokens（JWT）是一种开放标准（RFC 7519），用于在网络应用环境间安全地传递声明（claims）。JWT是一个紧凑且自包含的方式，用于在各方之间以JSON对象的形式安全地传输信息。因为信息是经过数字签名的，所以您可以确保发送的信息在传输过程中没有被篡改。

JWT的结构

一个JWT实际上由三部分组成，用点.分隔：

• Header（头部）：通常包含两部分：令牌的类型（即JWT）和所使用的签名算法，如HMAC SHA256或RSA。
• Payload（负载）：包含所要传递的信息。负载可以包含多个声明。声明是关于实体（通常是用户）和其他数据的声明。
• Signature（签名）：用于验证消息在传输过程中未被更改，并且，对于使用私钥签名的令牌，还可以验证发送者的身份。

JWT的工作原理

• 令牌的创建：一方（我们称之为授权服务器）创建一个包含所需信息的JWT，并使用其私钥或一个秘密对其进行签名。
• 发送令牌：然后，JWT被发送到客户端。
• 存储令牌：客户端可以存储这个JWT，通常存储在本地存储或会话存储中。
• 发送请求：客户端在随后的每个请求中将JWT发送回服务器，通常放在HTTP请求的Authorization头部中。
• 验证令牌：服务器用相同的密钥或公钥验证签名，如果有效，则提取JWT中的信息。

JWT的优点

• 无状态和可扩展性：由于服务器不需要存储会话信息，因此JWT适用于分布式系统和移动应用，可以轻松扩展。
• 安全：JWT可以被签名，确保令牌在传输过程中不被篡改。
• 自包含：负载中包含了所有必要的信息，因此无需查询数据库来获取用户信息。

JWT的缺点

• 大小：与其他认证方案相比，JWT可能更大，因为它们需要包含所有必要的信息。
• 状态管理：JWT本身不提供状态管理，一旦发出，不能被撤销。如果需要撤销，需要额外的机制，如维护一个黑名单。
• 存储：客户端需要安全地存储JWT，以防止令牌被盗用。

JWT的应用场景

• 认证：当用户登录后，服务器颁发一个JWT，客户端存储JWT，并在随后的请求中使用它来验证身份。
• 信息交换：JWT可以安全地在各方之间传递信息，因为信息是经过数字签名的。

JSON Web Tokens是一种灵活、安全的方式来在网络应用间传递声明。它们特别适用于分布式系统和移动应用，但需要正确地实施以确保安全性。