JSON Web Tokens (JWT)

JSON Web Tokens (JWT) 初学者指南

JSON Web Tokens (JWT) 是一种用于在各方之间安全地传输信息的紧凑、自包含的方法。这些声明（claims）可以被验证和信任，而无需额外查询数据库。 JWT 常用于身份验证（authentication）和授权（authorization）。虽然 JWT 在二元期权交易平台中并不直接用于交易执行，但它们在用户账户安全、API 访问控制以及确保交易数据的完整性方面发挥着关键作用，尤其是在使用API进行自动化交易时。

1. 什么是 JWT？

JWT 是一种基于 JSON 的开放标准 (RFC 7519)，用于在双方之间以安全的方式传输信息。这种信息通常用于身份验证，但也可以用于安全地传输其他数据。

1. JWT 的结构

JWT 由三部分组成，使用点（.）分隔：

1. **Header (头部):** 包含有关 JWT 类型和所使用的签名算法的信息。 2. **Payload (载荷):** 包含声明（claims）。声明是关于实体（通常是用户）和发行者的信息。 3. **Signature (签名):** 用于验证 JWT 的完整性和真实性。

Header (头部)

头部是一个 JSON 对象，包含两个关键字段：

`typ`: JWT 的类型，通常为 "JWT"。
`alg`: 用于签名算法的名称，例如 "HS256" (HMAC SHA256)，"RS256" (RSA SHA256) 或 "ES256" (ECDSA SHA256)。

例如：

```json {

 "typ": "JWT",
 "alg": "HS256"

} ```

这个头部随后会被 Base64Url 编码。

Payload (载荷)

载荷也是一个 JSON 对象，包含声明（claims）。这些声明可以分为三类：

**Registered Claims (已注册声明):** 一组预定义的声明，例如 `iss` (issuer, 发行者), `sub` (subject, 主题), `aud` (audience, 受众), `exp` (expiration time, 过期时间), `nbf` (not before, 开始生效时间), `iat` (issued at, 签发时间), `jti` (JWT ID, JWT 标识符)。虽然这些声明是可选的，但建议使用它们以确保互操作性。
**Public Claims (公共声明):** 可以由任何用户定义的声明，但应避免冲突。
**Private Claims (私有声明):** 在双方之间协商的自定义声明。

例如：

```json {

 "sub": "1234567890",
 "name": "John Doe",
 "admin": true,
 "iat": 1516239022

} ```

载荷随后也会被 Base64Url 编码。请注意，载荷中不应包含敏感信息，因为它可以被解码。

Signature (签名)

签名用于验证 JWT 的完整性和真实性。签名是通过将头部（Base64Url 编码）和载荷（Base64Url 编码）用点连接，然后使用头部中指定的算法和密钥进行哈希运算来创建的。

例如，使用 HS256 算法和密钥 "secret"：

``` HMACSHA256(

 base64UrlEncode(header) + "." +
 base64UrlEncode(payload),
 "secret"

) ```

签名随后会被 Base64Url 编码。

完整的 JWT 如下所示：

``` header.payload.signature ```

1. JWT 的工作原理

1. **客户端发送凭据:** 客户端（例如，一个二元期权交易应用程序）将用户名和密码发送到服务器。 2. **服务器验证凭据:** 服务器验证客户端提供的凭据。 3. **服务器创建 JWT:** 如果凭据有效，服务器创建一个 JWT，其中包含有关用户的信息（例如，用户 ID、角色和权限）。 4. **服务器将 JWT 发送给客户端:** 服务器将 JWT 发送回客户端。 5. **客户端存储 JWT:** 客户端将 JWT 存储在本地（例如，在浏览器的本地存储中）。 6. **客户端在后续请求中发送 JWT:** 客户端在后续请求中将 JWT 作为 `Authorization` 头部发送给服务器。例如：`Authorization: Bearer <JWT>`。 7. **服务器验证 JWT:** 服务器验证 JWT 的签名，以确保它没有被篡改并且是由受信任的发行者发行的。 8. **服务器授权访问:** 如果 JWT 有效，服务器根据 JWT 中的声明授权客户端访问资源。

1. JWT 的优势

**简洁:** JWT 是一种紧凑的格式，易于传输。
**自包含:** JWT 包含了所有必要的信息，无需额外查询数据库。
**安全性:** JWT 可以使用数字签名进行保护，确保其完整性和真实性。
**可扩展性:** JWT 可以包含自定义声明，以满足特定需求。
**跨域认证:** JWT 可以用于跨域认证，例如单点登录 (SSO)。
**无状态性:** 服务器不需要存储客户端的会话信息，从而提高了可扩展性。

1. JWT 的缺点

**大小限制:** JWT 的大小有限制，不能存储大量数据。
**无法撤销:** 一旦 JWT 被颁发，就无法撤销，直到其过期。这可以通过使用短的过期时间来缓解，或者结合使用黑名单技术（虽然这会破坏 JWT 的无状态性）。
**密钥管理:** 密钥的安全性至关重要。如果密钥泄露，攻击者可以伪造 JWT。

1. JWT 的安全注意事项

**使用强密钥:** 使用强密钥来签名 JWT。对于对称算法（例如 HS256），密钥应足够长且随机。对于非对称算法（例如 RS256），应使用安全的密钥对管理实践。
**使用 HTTPS:** 始终使用 HTTPS 来传输 JWT，以防止中间人攻击。
**验证 JWT 的签名:** 始终验证 JWT 的签名，以确保它没有被篡改。
**使用短的过期时间:** 使用短的过期时间来限制 JWT 的有效时间窗口。
**避免存储敏感信息:** 不要在 JWT 的载荷中存储敏感信息。
**使用 Refresh Tokens:** 使用 Refresh Token 机制来更新 JWT，而无需用户重新登录。这有助于提高安全性并改善用户体验。
**实施速率限制:** 实施速率限制来防止暴力破解攻击。

1. JWT 在二元期权交易平台中的应用

虽然 JWT 不直接参与二元期权交易的执行，但它们在以下方面非常重要：

**用户身份验证:** 验证用户身份，确保只有授权用户才能访问其账户。
**API 访问控制:** 控制对 API 的访问，允许用户执行特定操作。例如，只有具有特定权限的用户才能执行交易。
**数据安全:** 确保交易数据和个人信息的安全传输。
**自动化交易 (API Trading):** 当使用 API 进行自动化交易时，JWT 用于验证 API 密钥和授权访问。
**防止跨站请求伪造 (CSRF):** JWT 可以作为 CSRF 令牌，防止恶意网站伪造用户请求。

1. JWT 示例代码 (Python)

以下是一个使用 Python 的 `PyJWT` 库创建和验证 JWT 的示例：

```python import jwt import datetime

密钥

secret = "your-secret-key"

创建 JWT

payload = {

   "sub": "1234567890",
   "name": "John Doe",
   "admin": True,
   "exp": datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(minutes=30) # 设置过期时间为30分钟

}

encoded_jwt = jwt.encode(payload, secret, algorithm="HS256") print(f"Encoded JWT: {encoded_jwt}")

验证 JWT

try:

   decoded_payload = jwt.decode(encoded_jwt, secret, algorithms=["HS256"])
   print(f"Decoded Payload: {decoded_payload}")

except jwt.ExpiredSignatureError:

   print("JWT 已过期")

except jwt.InvalidSignatureError:

   print("JWT 签名无效")

except jwt.DecodeError:

   print("JWT 解码错误")

```

1. 常用 JWT 库

**JavaScript:** `jsonwebtoken`
**Python:** `PyJWT`
**Java:** `jjwt`
**PHP:** `firebase/php-jwt`
**.NET:** `System.IdentityModel.Tokens.Jwt`

1. 进一步学习资源

OAuth 2.0: JWT 经常与 OAuth 2.0 协议一起使用。
OpenID Connect: OpenID Connect 是基于 OAuth 2.0 的身份验证协议，使用 JWT 作为身份令牌。
Base64Url 编码: 理解 Base64Url 编码对于理解 JWT 的结构至关重要。
哈希函数: 了解哈希函数，例如 SHA256，对于理解 JWT 的签名过程至关重要。
对称加密与非对称加密: 了解对称加密和非对称加密算法对于选择合适的签名算法至关重要。

1. 二元期权交易相关链接

期权定价模型: 理解期权定价模型有助于评估二元期权的价值。
风险管理: 在二元期权交易中，风险管理至关重要。
技术分析基础: 使用技术分析来预测市场趋势。
烛台图形态: 识别常见的蜡烛图形态。
成交量分析: 分析成交量以确认市场趋势。
支撑位和阻力位: 识别支撑位和阻力位。
移动平均线: 使用移动平均线来平滑价格数据。
相对强弱指数 (RSI): 使用 RSI 来衡量价格变动的速度和幅度。
布林带: 使用布林带来衡量价格的波动性。
MACD 指标: 使用 MACD 指标来识别市场趋势。
止损单: 使用止损单来限制损失。
盈利目标: 设定清晰的盈利目标。
资金管理: 合理管理资金以降低风险。
二元期权经纪商选择: 选择可靠的二元期权经纪商。
市场情绪分析: 分析市场情绪以了解市场趋势。

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