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JWT 的全称是 JSON Web Token。顾名思义，这是一种 使用 JSON 序列化、用于在网络中安全传递信息的开放标准。

JWS 和 JWE

JWT 只定义了消息以什么格式传递，以及消息应该被保护，没有定义如何保护这些信息。
JWS（JSON Web Signature）：JWT 的仅签名不加密的实现，只能防止数据被篡改，不能防止数据被窃取。其实我们现在常说的 JWT 就是指 JWS 实现。
JWE（JSON Web Encryption）：JWT 的另一种实现，对数据本身也加密。这个实现并不常用，是因为使用 HTTPS 通信时，JWS 本身就不易被窃取，没有必要再对数据进行一层加密。

下文所说的 JWT 都是指 JWS 实现。

JWT 的结构

JWT 由三部分组成，分别是 头部（Header）、载荷（Payload）、签名（Signature），它们被 '.' 隔开：

Header.Payload.Signature

下面是一个示例（签名使用 xxx... 仅占位）：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2NzI1MzExOTksInVzZXJfaWQiOjEyMywicm9sZSI6Im5vcm1hbCJ9.xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Header 和 Payload 都是基于 Base64 编码的 JSON 对象。
你可以到 https://base64.us/ 尝试解码，你将会得到下面两个对象：

Header {"alg":"HS256","typ":"JWT"}
Payload {"exp":1672531199,"user_id":123,"role":"normal"}

Base64 编码是将基于 64 个可打印字符的编码方式，它将字节流每 3 个 byte 一组（共 24 个 bit）拆分成 4 个 6 bit 的字符，映射为可打印字符：A-Z(0-25)、a-z(26-51)、0-9(52-61)、+ / (62 63)。

Header 的格式是固定的。"alg" 字段指定签名算法，HS256 指的是 HMAC_SHA256 加密算法。"typ":"JWT" 表明这是一个 JWT。
Payload 中有些字段是标准声明，也就是由 JWT 公开的规范定义的字段，如 "exp" 表示 JWT 的过期时间。其他字段是私有声明，由用户自行定义。上文中的 "user_id" 和 "role" 就是私有声明。

签名的生成规则如下，例如，使用 HMAC_SHA256 进行签名：

HMAC_SHA256(secret,
base64urlEncoding(header) + "." + base64urlEncoding(payload))

其中 secret 是存储于服务端的不可外泄的密钥。
对编码后的 Header 和 Payload 用 '.' 连接而成的字符串进行加密，产生的密文就是签名。
通过对签名的解密和校验，JWT 能确保数据不被篡改。例如，用户不能自行将 "role" 字段改为 "admin"。这也是为什么 JWT 常常用于无状态认证（即用户的状态储存于客户端，发起请求时服务端直接解码，无需从数据库查询）。

能否将密码储存到 JWT？

不能。如上文所述，JWT 中隐私信息很有可能被直接解码获得，将造成非常严重的后果。
同理，设计上也不能使用 JWT 访问敏感数据、账户操作。这也是为什么涉及到隐私信息的查看或者转账时，都需要进行二级身份验证（例如使用手机验证码、邮箱验证等）。

JWT 有哪些缺陷？

  1. 用户无法真正退出登录。JWT 一旦签发，在过期之前都是有效的。
  2. 用户信息无法实时同步。例如，用户的身份更改了，但是之前签发的 JWT 储存的信息还是旧的身份。
  3. Token 泄漏后，没有有效手段立刻将 Token 无效。