JWT安全指南

1. 1. JWT 安全指南

JSON Web Token (JWT) 是一种用于在两方之间安全地传输信息的紧凑、自包含的方式。 在 Web 应用 和 API 中，JWT 通常用于 身份验证，并授权用户访问受保护的资源。 虽然 JWT 本身是一种强大的工具，但如果使用不当，可能会出现严重的安全漏洞。 本指南旨在为初学者提供 JWT 安全的全面概述，涵盖常见漏洞、最佳实践和缓解措施。

JWT 基础

在深入探讨安全方面之前，让我们简要回顾一下 JWT 的工作原理。 JWT 由三部分组成，用点（.）分隔：

• Header (头部)：包含有关 token 类型和使用的哈希算法的信息，例如：`{"alg": "HS256", "typ": "JWT"}`。
• Payload (载荷)：包含声明（claims）。声明是关于实体（通常是用户）及其权限的信息。Payload 可以包含注册声明（例如 `iss` (issuer), `sub` (subject), `aud` (audience), `exp` (expiration time), `nbf` (not before), `iat` (issued at), `jti` (JWT ID)）以及自定义声明。
• Signature (签名)：使用 Header 中的算法和一个密钥对 Header 和 Payload 进行签名，以验证 token 的完整性和真实性。

整个 JWT 结构如下所示：

`Header.Payload.Signature`

该 Signature 用于验证 token 是否未被篡改，并且是由可信的发行者签发的。

常见 JWT 漏洞

以下是一些最常见的 JWT 漏洞：

• 算法混淆 (Algorithm Confusion)：这是最严重的漏洞之一。某些 JWT 库允许使用 `alg` 参数更改签名算法。攻击者可以更改 `alg` 参数为 `none`，从而绕过签名验证。 例如，将 `{"alg": "HS256", "typ": "JWT"}` 修改为 `{"alg": "none", "typ": "JWT"}`。如果服务器没有正确验证签名算法，则会接受未经签名的 token。 OAuth 2.0 协议也容易受到这种攻击。
• 密钥泄露 (Key Leakage)：如果用于签名 JWT 的密钥被泄露，攻击者可以伪造有效的 token。密钥泄露可能发生在代码库中、配置文件中、或者通过网络流量中。
• 弱密钥 (Weak Keys)：使用弱密钥（例如短密钥或易于猜测的密钥）使得攻击者更容易破解签名。 密码学 基础知识对于选择强密钥至关重要。
• 重放攻击 (Replay Attacks)：攻击者可以截获有效的 JWT 并将其重新用于未经授权的访问。 使用 JWT ID (JTI) 声明可以帮助防止重放攻击。
• 跨站脚本 (XSS) 攻击：如果 JWT 存储在客户端（例如在 Cookie 或 LocalStorage 中），则容易受到 XSS 攻击。攻击者可以窃取 JWT 并冒充用户。
• 强制浏览 (Brute-Force) 攻击：虽然 JWT 通常具有有效期，但攻击者可以尝试通过暴力破解猜测 Payload 中的信息，尤其是自定义声明。
• 无效的签名验证 (Invalid Signature Verification)：一些实现可能存在签名验证错误，导致攻击者可以绕过验证。
• 时钟同步问题 (Clock Skew)：如果服务器和客户端的时钟不同步，可能会导致 JWT 在有效期内被拒绝。时间同步协议 (NTP) 可以帮助解决这个问题。
• Payload 内容注入：攻击者可能尝试在 Payload 中注入恶意代码或数据，从而导致安全问题。
• 缺乏输入验证：不验证 JWT 的 Header 和 Payload 中的数据，可能导致各种漏洞。

JWT 安全最佳实践

为了减轻上述风险，应该遵循以下最佳实践：

• 使用强密钥：使用随机且足够长的密钥，例如 256 位的密钥。 密钥应该存储在安全的地方，并且只应该由授权服务访问。 密钥管理系统 (KMS) 是一个很好的选择。
• 显式指定签名算法：在服务器端显式指定签名

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