一篇文章帶你分清楚JWT,JWS與JWE
隨著移動互聯網的興起，傳統基于session/cookie的web網站認證方式轉變為了基于OAuth2等開放授權協議的單點登錄模式(SSO)，相應的基于服務器session+瀏覽器cookie的Auth手段也發生了轉變，Json Web Token出現成為了當前的熱門的Token Auth機制。
Json Web Token(JWT)
JSON Web Token(JWT)是一個非常輕巧的規范。這個規范允許我們使用JWT在兩個組織之間傳遞安全可靠的信息。
| 官方定義:JSON Web Token (JWT) is a compact URL-safe means of representing claims to be transferred between two parties |
JWT Auth
現在網上大多數介紹JWT的文章實際介紹的都是JWS(JSON Web Signature),也往往導致了人們對于JWT的誤解，但是JWT并不等于JWS，JWS只是JWT的一種實現，除了JWS外，JWE(JSON Web Encryption)也是JWT的一種實現。
下面就來詳細介紹一下JWT與JWE的兩種實現方式：
JWT,JWS與JWE
JSON Web Signature(JWS)
JSON Web Signature是一個有著簡單的統一表達形式的字符串：
JWS
1. 頭部(Header)
頭部用于描述關于該JWT的最基本的信息，例如其類型以及簽名所用的算法等。
JSON內容要經Base64 編碼生成字符串成為Header。
2. 載荷(PayLoad)
payload的五個字段都是由JWT的標準所定義的。
- iss: 該JWT的簽發者
- sub: 該JWT所面向的用戶
- aud: 接收該JWT的一方
- exp(expires): 什么時候過期，這里是一個Unix時間戳
- iat(issued at): 在什么時候簽發的
后面的信息可以按需補充。
JSON內容要經Base64 編碼生成字符串成為PayLoad。
3. 簽名(signature)
這個部分header與payload通過header中聲明的加密方式，使用密鑰secret進行加密，生成簽名。
JWS的主要目的是保證了數據在傳輸過程中不被修改，驗證數據的完整性。但由于僅采用Base64對消息內容編碼，因此不保證數據的不可泄露性。所以不適合用于傳輸敏感數據。
JSON Web Encryption(JWE)
相對于JWS，JWE則同時保證了安全性與數據完整性。
JWE由五部分組成：
JWE組成
具體生成步驟為：
- JOSE含義與JWS頭部相同。
- 生成一個隨機的Content Encryption Key (CEK)。
- 使用RSAES-OAEP 加密算法，用公鑰加密CEK，生成JWE Encrypted Key。
- 生成JWE初始化向量。
- 使用AES GCM加密算法對明文部分進行加密生成密文Ciphertext,算法會隨之生成一個128位的認證標記Authentication Tag。
- 對五個部分分別進行base64編碼。
可見，JWE的計算過程相對繁瑣，不夠輕量級，因此適合與數據傳輸而非token認證，但該協議也足夠安全可靠，用簡短字符串描述了傳輸內容，兼顧數據的安全性與完整性。
