JWT,JWS与JWE区别

JWT,JWS与JWE区别

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随着移动互联网的兴起，传统基于session/cookie的web网站认证方式转变为了基于OAuth2等开放授权协议的单点登录模式（SSO），相应的基于服务器session+浏览器cookie的Auth手段也发生了转变，Json Web Token出现成为了当前的热门的Token Auth机制。

Json Web Token(JWT)

JSON Web Token（JWT）是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在两个组织之间传递安全可靠的信息。

官方定义:JSON Web Token (JWT) is a compact URL-safe means of representing claims to be transferred between two parties

现在网上大多数介绍JWT的文章实际介绍的都是JWS(JSON Web Signature),也往往导致了人们对于JWT的误解，但是JWT并不等于JWS，JWS只是JWT的一种实现，除了JWS外，JWE(JSON Web Encryption)也是JWT的一种实现。

下面就来详细介绍一下JWT与JWE的两种实现方式：

• JSON Web Signature(JWS)

  JSON Web Signature是一个有着简单的统一表达形式的字符串：

  

  头部（Header）

  头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。

  JSON内容要经Base64 编码生成字符串成为Header。

  载荷（PayLoad）

  payload的五个字段都是由JWT的标准所定义的。

  • 1 iss: 该JWT的签发者
  • 2 sub: 该JWT所面向的用户
  • 3 aud: 接收该JWT的一方
  • 4 exp(expires): 什么时候过期，这里是一个Unix时间戳

  • 5 iat(issued at): 在什么时候签发的

    后面的信息可以按需补充，项目开发中比较常见的填一些需要的自定义数据，比如用户id或用户名。

    JSON内容要经Base64 编码生成字符串成为PayLoad。

  签名（signature）

  这个部分header与payload通过header中声明的加密方式，使用密钥secret进行加密，生成签名。

  JWS的主要目的是保证了数据在传输过程中不被修改，验证数据的完整性。但由于仅采用Base64对消息内容编码，因此不保证数据的不可泄露性。所以不适合用于传输敏感数据。

  而且JWS还经常用于设计用户认证和授权系统，甚至实现Web应用的单点登录（单点登录SSO（Single Sign On）说得简单点就是在一个多系统共存的环境下，用户在一处登录后，就不用在其他系统中登录，也就是用户的一次登录能得到其他所有系统的信任。）。实现原理：在任何一台服务节点上都能够通过解析认证token判断用户是否有权限，并且可以通过token中携带的自定义数据(PayLoad)中的用户信息如用户名或id，得知当前携带这个token请求的用户是谁。

  如果需要可以看下我的下一篇文章介绍 基于JWT规范的JWS实现token认证过程，采用JWT库jose4j，附springboot项目 demo源码下载

• JSON Web Encryption(JWE)

  相对于JWS，JWE则同时保证了安全性与数据完整性。

  JWE由五部分组成：

  

  具体生成步骤为：
  • 1 JOSE含义与JWS头部相同。
  • 2 生成一个随机的Content Encryption Key （CEK）。
  • 3 使用RSAES-OAEP 加密算法，用公钥加密CEK，生成JWE Encrypted Key。
  • 4 生成JWE初始化向量。

  • 5 使用AES GCM加密算法对明文部分进行加密生成密文Ciphertext,算法会随之生成一个128位的认证标记Authentication Tag。

    6.对五个部分分别进行base64编码。

    可见，JWE的计算过程相对繁琐，不够轻量级，因此适合与数据传输而非token认证，但该协议也足够安全可靠，用简短字符串描述了传输内容，兼顾数据的安全性与完整性。