JWT算法详解

JWT（JSON Web Token）的整个算法流程主要基于其签名算法。以最常见的签名算法HS256（HMAC SHA256）为例，以下是详细的算法流程，涵盖编码、签名和验证过程：

• 编码

• 构造头部（Header）：头部通常是一个包含令牌类型和签名算法的 JSON 对象，例如：

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

将其转换为 UTF-8 字符串，然后进行 Base64Url 编码。

• 构造载荷（Payload）：载荷包含用户信息和其他声明（如过期时间、签发者等），也是一个 JSON 对象，例如：

{"sub": "1234567890","name": "John Doe","iat": 1516239022,"exp": 1516239022 + 3600
}

同样转换为 UTF-8 字符串并进行 Base64Url 编码。

• 组合编码后的头部和载荷：将编码后的头部和载荷用 "." 连接起来，形成一个字符串。

• 签名

• 生成签名：使用 HMAC SHA256 算法，以密钥（secret key）和上述连接后的字符串为输入，生成一个签名。公式如下：

  signature = HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)

  将生成的签名进行 Base64Url 编码。

• 组合完整令牌：将编码后的头部、载荷和签名用 "." 连接起来，形成完整的 JWT 令牌。

• 验证

• 提取头部和载荷：从令牌中提取编码后的头部和载荷部分。

• 生成新的签名：使用相同的密钥和算法，对提取的头部和载荷部分重新生成签名。

• 比对签名：将新生成的签名与令牌中的签名部分进行比对，若一致则验证成功。