基于JWT.NET的详解

JWT是什么

JWT全称是Json Web Token，是一种用于双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范。JWT作为一个开放的标准（ RFC 7519 ），定义了一种简洁的，自包含的方法用于通信双方之间以Json对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在，这些信息是可信的，JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。

JWT的结构

JWT一般由三段构成，用.号分隔开，第一段是header，第二段是payload，第三段是signature，例如：

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuYW1lIjoiTXJCdWciLCJleHAiOjE1MTI5NTkzMDMuMCwianRpIjoibHVvemhpcGVuZyJ9.9iwGMHmS0mophyFgliLK15hs_eE770IchaZ-bWcX5c0

1、header

jwt的头部承载两部分信息：

声明类型。这里是jwt

声明加密的算法。通常直接使用 HMAC SHA256，其它还有RS256等

完整的头部就像下面这样的JSON：

{
“alg”: “HS256”,
“typ”: “JWT”
}
然后将头部进行base64加密（该加密是可以对称解密的),构成了第一部分
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

2、playload

载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分：

标准中注册的声明

公共的声明

私有的声明

标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

iss ： jwt签发者

sub：jwt所面向的用户

aud：接收jwt的一方

exp：jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间

nbf：定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.

iat ：jwt的签发时间

jti ：jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

公共的声明：

公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.

私有的声明：

私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。

定义一个playload

{
“name”: “MrBug”,
“exp”: 1512959303,
“jti”: “luozhipeng”
}
然后将其进行base64加密，得到Jwt的第二部分

eyJuYW1lIjoiTXJCdWciLCJleHAiOjE1MTI5NTkzMDMuMCwianRpIjoibHVvemhpcGVuZyJ9

3、signature

jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

header (base64后的)

payload (base64后的)

secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt：

注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

如何应用?
一般是在请求头里加入Authorization，并加上Bearer标注：
‘Authorization’: \’Bearer ’ + token

简单理解:JWT就是完成服务器端与客户端的认证，加密的私钥不能泄露。
playload 承载着需要认证的信息，过期时间等，支持自定义内容，一般私密内容不能放到playload中，JWT只是认证，并不保证绝对安全。

示例：
安装JWT

生成token：
double exp = (DateTime.UtcNow.AddSeconds(60) – new DateTime(1970, 1, 1)).TotalSeconds;//60秒后过期
var payload = new Dictionary<string, object>
{
{\”UserId\”,123 },
{\”UserName\”,\”admin\” },
{\”exp\”,exp }
};
var secret = \”JWJ123456789\”;

IJwtAlgorithm algorithm = new HMACSHA256Algorithm();
IJsonSerializer serializer = new JsonNetSerializer();
IBase64UrlEncoder urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
IJwtEncoder encoder = new JwtEncoder(algorithm, serializer, urlEncoder);

var token = encoder.Encode(payload, secret);

解密：
var token = \”eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJVc2VySWQiOjEyMywiVXNlck5hbWUiOiJhZG1pbiIsImV4cCI6MTYwOTg5OTc1OS4xMjAzOTk1fQ.WizfBZLzlUOMPEmgUfeThs6XF-GCsQyU9Se9mGbONhs\”;
var secret = \”JWJ123456789\”;
try
{
IJwtAlgorithm algorithm = new HMACSHA256Algorithm();
IJsonSerializer serializer = new JsonNetSerializer();
IDateTimeProvider provider = new UtcDateTimeProvider();
IJwtValidator validator = new JwtValidator(serializer, provider);
IBase64UrlEncoder urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
IJwtDecoder decoder = new JwtDecoder(serializer, validator, urlEncoder, algorithm);

var json = decoder.Decode(token, secret, verify: true);

return \”解密成功！\”;
}
catch (TokenExpiredException)
{
return \”Token 已经过期！\” ;
}
catch (SignatureVerificationException)
{
return \”签名校验失败，数据可能被篡改！\”;
}