一文理解 JWT、JWS、JWE、JWA、JWK、JOSE
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该平台采用统一界面管理方案进行统一接口认证服务
JsonWebToken
关于JsonWebToken的专业名词解释：
- unsecured JWT: default headers set to { "alg": "none" } for unsigned JWT tokens
- JWS (SignedJWT): signed JWT comprising standard JWT structures with header fields, payloads, and signatures
- JWE (EncryptedJWT): encrypted JWT consisting of:
- JWA: cryptographic algorithms involved in the process
- JWK: cryptographic algorithm keys stored in a public key store
JsonWebToken主体分为三个部分：header、payload、signature
unsecured JWT结果示例：
eyJhbGciOiJub25lIn0.
eyJqdGkiOiJkZWJhNzhiZDZiNTI0ZTA2OWE4MmZjZTJlNzdmOTU2MSIsImlzcyI6Ik1hdGVNYXN0ZXIiLCJzdWIiOiLmnInmlYjotJ_ovb3mtYvor5UiLCJhdWQiOiJhdWRpZW5jZSIsImV4cCI6MTY3MDExNzIzMywibmJmIjoxNjcwMDMwODkzLCJpYXQiOjE2NzAwMzA4MzN9.- header
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT",
"cty": ""
}
- payload 有效负载通常划分为两种类型：一种是由用户自定义的参数配置来实现；另一种是系统预设的标准注册参数（iss sub aud exp nbf iat jti），其中 iss 表示标识符；sub 表示子对象；aud 表示审计日志；exp 表示事件日志；nbf 表示名称前缀过滤器；iat 表示插入时间戳；jti 表示创建时间戳）
{
"jti": "4a9813f957b84dda8091510402e7c33d",
"iss": "MateMaster",
"sub": "有效负载测试",
"aud": "audience",
"exp": 1670054958,
"nbf": 1669968618,
"iat": 1669968558
}JWS
JWS(Signed JWT)compact序列化主要生成流程：
结果示例
eyJhbGciOiJIUzUxMiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJpc3MiOiJtYXRlbWFzdGVyIiwic3ViIjoiandzIiwiYXVkIjoiYXVkaWVuY2UiLCJleHAiOjE2NzAwMzQ4NjEsImlhdCI6MTY3MDAzNDgwMSwibmJmIjoxNjcwMDM0ODAxLCJqdGkiOiIzNTA3M2FhYmMxMmU0ZDUzOTBkNGNjOGFlYzVhNmVlYyJ9.
pKhj-QPDszduhet_SZW6BfsLX0n88D__YvIHvfj87OSitCRq1ybb7Bc3ClZZfhf_ewgrhVUL4d4WK0JuCkl0gA难点：
- 概述JWS JSONSerialization的基本概念
- 详细阐述JWS中header claims各组件（非标准jwt相关的组件）的功能及其应用
JWS JSON序列化
JWS JSON 序列化形式（多个签名）
{
"payload": "eyJpc3MiOiJqb2UiLA0KICJleHAiOjEzMDA4MTkzODAsDQogIm h0dHA6Ly9leGFtcGxlLmNvbS9pc19yb290Ijp0cnVlfQ",
"signatures": [
{
"protected": "eyJhbGciOiJSUzI1NiJ9",
"header": {
"kid": "2010-12-29"
},
"signature": "cC4hiUPoj9Eetdgtv3hF80EGrhuB__dzERat0XF9g2VtQgr9PJbu3XOiZj5RZmh7AA uHIm4Bh-0Qc_lF5YKt_O8W2Fp5jujGbds9uJdbF9CUAr7t1dnZcAcQjbKBYNX4BAyn RFdiuB--f_nZLgrnbyTyWzO5vRK5h6xBArLIARNPvkSjtQBMHlb1L07Qe7K0GarZRmB _eSN9383LcOLn6_dO--xi12jzDwusC-eOkHWEsqtFZESc6BfI7noOPqvhJ1phCnvWh6 IeYI2w9QOYEUipUTI8np6LbgGY9Fs98rqVt5AXLIhWkWywlVmtVrBp0igcN_IoypGlU PQGe77Rw"
},
{
"protected": "eyJhbGciOiJFUzI1NiJ9",
"header": {
"kid": "e9bc097a-ce51-4036-9562-d2ade882db0d"
},
"signature": "DtEhU3ljbEg8L38VWAfUAqOyKAM6-Xx-F4GawxaepmXFCgfTjDx w5djxLa8ISlSApmWQxfKTUJqPP3-Kg6NU1Q"
}
]
}扁平化JWS JSON 序列化形式（单个签名）
{
"payload": "eyJpc3MiOiJqb2UiLA0KICJleHAiOjEzMDA4MTkzODAsDQog Imh0dHA6Ly9leGFtcGxlLmNvbS9pc19yb290Ijp0cnVlfQ",
"protected": "eyJhbGciOiJFUzI1NiJ9",
"header": {
"kid": "e9bc097a-ce51-4036-9562-d2ade882db0d"
},
"signature": "DtEhU3ljbEg8L38VWAfUAqOyKAM6-Xx-F4GawxaepmXFC gfTjDxw5djxLa8ISlSApmWQxfKTUJqPP3-Kg6NU1Q"
}JSON 序列化与 compact序列化的区别：
- Json序列化的结果呈现为标准JSON格式的对象结构包括payload、signatures字段；而compact序列化的结果形式则直接采用header.payload.signature的方式进行表示。
- json序列化功能可采用两种不同的header类型：protected或unprotected；其中protected标识表示该header字段是否经过签名验证的过程。
- json序列化功能允许同时配置多个签名策略，并将每个策略的具体内容存储于signatures数组中。
JWS JSON字段含义如下：
- payload：携带JSON Web Token（JWT）负载的部分
- protected：携带受过密保护的安全头信息
- signatures：
- 在未受过密保护的安全头字段中必填
- 在可选的安全头字段中可选
- 是Base64编码的安全签名串集合
- header：
- 在未受过密保护的安全头字段中必填
- 在可选的安全头字段中可选
- 包含未受过密保护的安全头信息
重点知识： 在JWS机制下，“共享密钥”使得各方能够验证并生成相应的凭证。就公私钥体系而言，在私钥端不仅可以进行凭证的认证还可以自主生成凭证，在公钥端则仅限于对凭证的认证能力。从生产者与消费者两个维度来理解JWS的工作原理及其应用机制。
JWE
JWE(Encrypted JWT)compact序列化主要生成流程：
- 基于 alg 算法定义所需的随机数。
- 按照密钥管理策略确定 CEK。
- 遵循密钥管理策略选择 JWE Encrypt Key。
- 若需则计算初始化向量。
- 若需则进行文本压缩。
- 采用 CEK、IV 或 AAD 进行数据加密。
JWE(Encrypted JWT)compact序列化组成部分：
Base64-encoding(header)
Base64-encoding(encryptedKey)[steps two and three]
Base64-encoding(initializationVector)[step four]
Base64-encoding(cipherText)[step six]
Base64-encoding(identifier)[step six]
eyJhbGciOiJBMTI4S1ciLCJlbmMiOiJBMTI4Q0JDLUhTMjU2In0.
Y2DxdVnvuDwo5vutvvPg4PpGQKFmRxWoDUCtfs58Gv5rJ4J1RkSOUQ.
-Iu2VusgO_w0uWrn0JWx3Q.
krW8miBqh5x3dZ6ktf0C_A.
HHYK0TxHth2949NDPpwTsw重点知识：
在JWE体系中采用共享秘密密钥方案，在这种情况下任何一方均可进行加解密操作。对于对称加密算法仅允许使用公钥进行数据加密，在接收端则由私有秘钥负责数据解密过程。
从生产者与消费者两个视角解析JWE机制
JWK
JWK的出现旨在，为不同加密密钥提供一个统一的格式标准
JWK样例
{
"kty": "EC",
"crv": "P-256",
"x": "MKBCTNIcKUSDii11ySs3526iDZ8AiTo7Tu6KPAqv7D4",
"y": "4Etl6SRW2YiLUrN5vfvVHuhp7x8PxltmWWlbbM4IFyM",
"d": "870MB6gfuTJ4HtUnUvYMyJpr5eUZNP4Bk43bVdj3eAE",
"use": "enc",
"kid": "1"
}持续更新中…………
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