JWT и с чем его едят

Введение.

Что такое?

Токен доступа – это единица информация, используемая для аутентификации пользователя. Токен предоставляется в зашифрованном виде и содержит информацию о пользователе и его правах.

Есть такой стандарт (RFC 7519) JWT¹, созданный по сути, для того, чтобы на основе JSON генерировать токены доступа. Создан он для упрощения генерации и аутентификации по токену. Есть интерактивный инструмент для декодирования JWT и справочник по библиотекам JWT.io

Как работает?

Структура самого JSON.

Тут всё довольно просто, сам токен определяется в формате: header.payload.signature.

• Заголовок (Header).
  • Здесь содержится информация о типе токена и алгоритме генерации.
    • Все алгоритмы будут предоставлены в виде таблицы дальше в статье.
• Полезные данные (Payload).
  • Здесь уже содержится информация о пользователе, его роли, его правах и т.д.
• Подпись (Signature).
  • Самая важная часть.
  • Как видно из названия содержит подпись.

Пример токена²

Header:

header = { "alg": "HS256", "typ": "JWT"}

Payload:

payload = { "userId": "b08f86af-35da-48f2-8fab-cef3904660bd" }

А генерируется код таким псевдо-кодом:

const SECRET_KEY = 'cAtwa1kkEy'
const unsignedToken = base64urlEncode(header) + '.' + base64urlEncode(payload)
const signature = HMAC-SHA256(unsignedToken, SECRET_KEY)
 
const token = unsignedToken + '.' + signature

Итоговый результат (перенос строк для наглядности):

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJ1c2VySWQiOiJiMDhmODZhZi0zNWRhLTQ4ZjItOGZhYi1jZWYzOTA0NjYwYmQifQ.
-xN_h82PHVTCMA9vdoHrcZxH-x5mb11y1537t3rGzcM

То JWT-токен это закодированный с помощью Base64Url заголовок и полезная нагрузка (unsignedToken) + точка + подпись.

Проверка подписи

Для проверки подписи на сервере мы запускаем такой код (псевдо-код):

const SECRET_KEY = 'cAtwa1kkEy'
 
function verifyToken(token, secretKey):
    parts = split(token, ".")
    if length(parts) != 3:
        return false
 
    headerB64 = parts[0]
    payloadB64 = parts[1]
    signature = parts[2]
 
    dataToSign = headerB64 + "." + payloadB64
    expectedSignature = HMACSHA256(dataToSign, secretKey)
 
    if signature != expectedSignature:
        return false
 
    return true

Сначала проверяем, есть ли у нас все три части токена. Это важная проверка, потому что JWT поддерживает подпись none, то есть её полное отсутствие. А значит, злоумышленник может просто создать подходящий заголовок и данные и отправить неподписанный токен. Затем подписываем тот заголовок и данные, которые прислал клиент и сравниваем это с подписью, которую прислал нам клиент.

Доступные алгоритмы

Алгоритм	Тип	Описание
HS256	Симметричный	HMAC с SHA-256. Использует один секретный ключ для подписи и проверки.
HS384	Симметричный	HMAC с SHA-384. Использует один секретный ключ для подписи и проверки.
HS512	Симметричный	HMAC с SHA-512. Использует один секретный ключ для подписи и проверки.
RS256	Асимметричный	RSA с SHA-256. Использует закрытый ключ для подписи и открытый ключ для проверки.
RS384	Асимметричный	RSA с SHA-384. Использует закрытый ключ для подписи и открытый ключ для проверки.
RS512	Асимметричный	RSA с SHA-512. Использует закрытый ключ для подписи и открытый ключ для проверки.
ES256	Асимметричный	ECDSA с SHA-256. Использует эллиптические кривые для подписи и проверки.
ES384	Асимметричный	ECDSA с SHA-384. Использует эллиптические кривые для подписи и проверки.
ES512	Асимметричный	ECDSA с SHA-512. Использует эллиптические кривые для подписи и проверки.
PS256	Асимметричный	RSA-PSS с SHA-256. Улучшенная версия RSA с PSS-паддингом.
PS384	Асимметричный	RSA-PSS с SHA-384. Улучшенная версия RSA с PSS-паддингом.
PS512	Асимметричный	RSA-PSS с SHA-512. Улучшенная версия RSA с PSS-паддингом.
none	Без подписи	Не используется подпись или ключи (опасно для использования в продакшене).

Footnotes

1. Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/JSON_Web_Token ↩

2. Источник: https://habr.com/ru/articles/340146/ ↩