JWT鉴权，JsonWebToken如何生成令牌与鉴定？Node环境

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现代各种网络接口的鉴权，都离不开各种令牌token。其中，使用最普遍的就是JWT令牌，全称JsonWebToken。本文就是基于node环境，测试jwt令牌的生成与验证。当然，其它语言中也有jwt令牌的实现，并不局限于node环境。

苏南大叔的“程序如此灵动”博客，记录苏南大叔的代码编程经验总结。测试环境：nodejs@20.18.0,JsonWebToken@9.0.2。本文的代码很简单，就是JWT令牌的生成与解密。

写在前面

现在的各种网络接口鉴权，都不走原来的session/cookie那一套理论了，都是走token令牌鉴权了。苏南大叔对这种token鉴权不太喜欢，因为：

• 理论上来说，泄漏了token也就相当于密码丢失了。并且这是一种无状态服务，无法封杀被泄漏的令牌，在有效期结束之前，【无论是否修改密码】，这个令牌都是生效的。（除非在使用令牌的时候，再做其它逻辑）
• 很多网络服务这种token的过期时间又很长很长，很久之后才会失效。即使修改密码的话，原token依然有效。也就是说，一旦拿到token，理论上就可以几乎“永久”劫持。
• 令牌是可以解密的，不要放置私密信息到payload里面！没有服务器端的加密密码的话，仅仅是无法通过数据验证而已。但是，内容是可以随意解密的！

官方文档

jsonwebtoken的官方网站地址：

• https://jwt.io/

这里有很多语言版本的实现，本文是基于node环境的。苏南大叔选择的这个node环境下的jsonwebtoken实现。参考：

• https://www.npmjs.com/package/jsonwebtoken

需要先安装jsonwebtoken。参考命令：

npm i jsonwebtoken --save

生成令牌（加密）

实际上这个令牌的生成过程，可以理解为对【目标信息】，使用一个密码进行加密的行为。它支持很多种加密算法，默认的算法是HS256。加密的时候，可以设定有效期，超过有效期的数据，会报错jwt expired。并不是说不能解密，而是说解密得到的信息是个“过期状态”。

要用来加密的数据，在这里称之为payload。

const jwt = require("jsonwebtoken");
const secret = "数据验证密码sunan";         // 用于verify的密码
const payload = {
  user: "sunan大叔",                       // 真正的数据，然而它是可以无需密码就可以解密出来的
  // iat: Math.floor(Date.now() / 1000),   // 控制签发时间，当前Unix时间戳
};
const options = {
  expiresIn: "5000",       // 秒s分钟m小时h天d周w年y，大小写无关，月的写法未知，默认单位毫秒ms
  algorithm: "HS256",      // 默认算法是 HS256，会出现在令牌的header里面
  issuer: "令牌颁发者苏南", // 颁发者，会出现在令牌的payload里面
  audience: "令牌接收者sunan", // 接收者，会出现在令牌的payload里面
  // ...
};
const token = jwt.sign(payload, secret, options);
console.log(token);        // 多次加密结果保持一致

令牌生成时间 iat

在这里，令牌的生成时间叫做iat。

通过主动设置payload的iat，可以控制生成时间为过去或者未来。但是，好像没有太大的意义。它的合法值是当前的unix时间戳，单位是秒！！！不是毫秒！！！所以要除以1000！！！

它结合expireIn时间段，可以生成一个令牌的exp属性，以控制令牌的有效期。参考：

const payload = {
  user: "sunan大叔",                       // 真正的数据，然而它是可以无需密码就可以解密出来的
  iat: Math.floor(Date.now() / 1000),      // 控制签发时间，当前Unix时间戳
};

过期时间 expireIn

过期时间expireIn的默认单位是毫秒。expireIn将叠加iat之后，将转化为payload中的exp属性。

不写任何单位的话，就会把数字单位理解为毫秒。它【不区分大小写】。由于这个特点，目前月份M的表述失效，变成了分钟m。所以，除了月份外，其它的时间点都可以正常表述。比如：秒s、分钟m、小时h、天d、周w、年y。

目前的解决方案是：月份为单位的话，就需要转化为d，或者m/s之类的进行表述。

传递令牌

传递令牌，并不是JsonWebToken的分内事情，所以这里一笔带过。

正常情况下来说，token被生成后。传递给客户端，一般被保存在localStorage里面。需要通过访问网络接口的时候，通过修改请求头里面的Authorization:Bearer <token>来进行传递。这是一个承上启下的过渡过程。

令牌解密

目前的实验配置中，多次生成令牌token，会得到一样的结果，多次“加密”结果一致。不要认为这个令牌token是多么的可靠。它是可以无密码解密的，密码仅仅影响是的数据验证部分。

令牌验证

令牌token的解密结果，并不是原版的payload数据，在其基础上增加了令牌生成时间iat，令牌过期时间exp，iss令牌颁发者等信息。

jwt的解密算法是：

try {
  let payload = jwt.verify(token, secretKey);
  console.log(payload);
} catch (e) {
  console.log(e.message);
}

因为存在解密失败的可能性。所以，正常来说，需要加个try{}catch(){}。令牌已过期“jwt expired”，也算一种需要被截获的错误。
如果，解析成功的话，则可以发现payload里面，除了原始数据外，还存在着：

• iat，可定义在data里面。不定义的话，就是当前UTC时间戳。
• exp，实际的过期时间戳，UTC【秒】级别时间戳。注意：单位是秒而不是毫秒。
• iss，定义来自于options的issuer属性。意思是令牌的发布者。
• aud，定义来自于options的audience属性。意思是令牌的接收者。

时间可读

实际上针对的就是payload里面的iat和exp。它们两个如何解读为可以正常理解的时间的话。可以参考代码：

const iat = new Date(payload.iat * 1000);
console.log(iat.toLocaleString("zh-CN"));
const exp = new Date(payload.exp * 1000);
console.log(exp.toLocaleString("zh-CN"));

令牌格式

令牌格式上分为三部分，格式是：header.payload.verify。使用.进行分割。

• 第一部分是header，内容包括算法等信息。
• 第二部分是payload，最重点的部分！它仅仅是个加密的结果，可以直接无密码解密！
• 第三部分是verify部分，这个地方才用的到服务器端报错的那个secret。

所以，秘密信息payload都已经被解出来了。伪造的verify部分确实无法通过服务器端验证。但是，如果这个token是被泄漏的那种呢？verify部分也是可以通过验证的。

官方解密

jwt官方提供了令牌解密的功能：

• https://jwt.io/#debugger-io

这个官方解密界面，并不知道测试数据是使用什么secret加密的。所以，它解密出了header和payload部分（获得了数据格式）。第三方部分verify部分是失败的。随便填入一个secret的话，它可以自动修改主界面上用来测试数据的第三部分verify部分，使它变成一个合法的token。

也就是说：
得到一个合法的token的话，就可以分析出加密算法以及payload的格式。还可以在到期之前，获得接口承认的合法身份。
一旦服务器端的secret泄漏的话，就可以批量伪造任何合法的token了。

相关文章

• https://newsn.net/say/javascript-obfuscator.html
• https://newsn.net/say/enphp2-decode.html
• https://newsn.net/say/php-crack-crane.html

以前也写过其它的类似鉴权方式，参考：

• https://newsn.net/say/php-ntlm.html
• https://newsn.net/say/php-digest-realm.html
• https://newsn.net/say/php-401.html

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