Hvad er JWT'er, og hvordan fungerer de?

Sikker autentificering og godkendelsesmekanisme er afgørende for at beskytte følsomme oplysninger. En mekanisme, der har vundet betydelig popularitet, er JSON Web Tokens (JWT'er).

JWT'er giver en sikker og effektiv måde til godkendelse, autorisation og informationstransmission. De tilbyder et robust grundlag for at bygge sikre webapplikationer og API'er.

Introduktion til JWT'er

JWT'er er selvstændige datastrukturer, som to parter kan bruge til at overføre information. JWT'er består af tre adskilte dele: en header, en nyttelast og en signatur. Hver brik tjener et specifikt formål med at sikre tokens integritet og ægthed.

1. Det header indeholder metadata om token-typen og signeringsalgoritmen. Det hjælper modtageren med at bestemme, hvordan tokenet skal valideres og behandles.
2. Det nyttelast opbevarer data eller krav til transmission. Krav kan omfatte brugeroplysninger, roller, tilladelser og nødvendige metadata. Det er vigtigt at bemærke, at nyttelasten er offentligt synlig, så du bør ikke gemme følsomme data uden korrekt kryptering.
   instagram viewer
3. Det Underskrift kombinerer den kodede header, nyttelast og en hemmelig nøgle privat til serveren. Det sikrer ægtheden og integriteten af ​​tokenet.

Hvorfor JWT'er?

Her er nogle vigtige grunde til, at JWT'er er blevet en grundlæggende komponent i moderne webudvikling:

1. JWT'er er statsløse og skalerbare. JWT'er er statsløse i modsætning til traditionelle sessionsbaserede autentificeringsmekanismer. De behøver ikke server-side storage og session management. Dette gør det nemmere at skalere applikationer og fordele arbejdsbyrden på tværs af servere.
2. Kompatibilitet på tværs af domæner. Du kan bruge JWT'er på tværs af forskellige domæner eller underdomæner. De er ideelle til at bygge distribuerede systemer, hvor godkendelse spænder over mange tjenester.
3. Forbedret sikkerhed. Med digitale signaturer giver JWT'er et højt sikkerhedsniveau ved at sikre tokens gyldighed. Derudover mindsker JWT'er dataeksponering ved kun at gemme nødvendige oplysninger i nyttelasten.
4. JWT'er er lette og effektive. JWT'er er kompakte og effektive. Dette gør dem ideelle til mobile applikationer eller scenarier med begrænset båndbredde.

JWT-implementeringsarbejdsgangen

Du skal følge disse trin for at håndhæve JWT'er i din app:

1. Generering af token. På en vellykket brugergodkendelse proces, vil serveren generere en JWT. JWT kombinerer header, nyttelast og hemmelig nøgle. Serveren sender det resulterende token til klienten.
2. Token opbevaring. Klienten gemmer tokenet sikkert. Klienten kan gemme JWT'er på lokal lagring eller sikre lagringsmekanismer på platformen.
3. Sender tokenet. For anmodninger, der kræver godkendelse, inkluderer klienten JWT i anmodningsheaderne eller som en parameter. Serveren verificerer tokenet og udtrækker de nødvendige oplysninger fra nyttelasten.
4. Tokens udløb og fornyelse. JWT'er kan have en udløbstid inkluderet i nyttelasten. Klienten kan anmode om et opdateret token ved hjælp af en refresh token-mekanisme til at håndtere udløbne tokens.

Ved at implementere disse trin kan du udnytte kraften i JWT'er til at bygge sikre og skalerbare webapplikationer.

JWTs brugssager og implementeringer

JWT'er revolutionerer sikkerhedsparadigmet. Her er nogle områder og use cases for JWT'er.

1. Brugergodkendelse. JWT'er er populære til brugergodkendelse i webapplikationer. Serveren kan sikkert identificere og autentificere brugeren til senere anmodninger. JWTs statsløse natur eliminerer behovet for sessionslagring, hvilket resulterer i forbedret skalerbarhed.
2. Single sign-on (SSO). JWT'er er fremragende til at implementere SSO på tværs af systemer. Når en bruger logger ind på en applikation, kan du generere en JWT for at give dem adgang til andre integrerede systemer. Dette forenkler brugeroplevelsen og sikrer samtidig sikker adgangskontrol.
3. Sikker kommunikation. JWT'er kan sikre kommunikation mellem mikrotjenester eller API'er. Tjenester kan godkende anmodninger uden at være afhængige af en centraliseret godkendelsesserver. Denne decentralisering forbedrer skalerbarheden og reducerer byrden på netværksressourcer.
4. Adgangskodefri godkendelse. JWT'er muliggør adgangskodefri godkendelse, hvilket forbedrer brugervenlighed og sikkerhed. Du kan udstede JWT'er via e-mail eller SMS for at bekræfte brugerens identitet uden adgangskoder og mindske risikoen for tyveri af legitimationsoplysninger.

JWT sikkerhedsovervejelser

JWT-sikkerhed afhænger af robuste token-valideringsmekanismer. Disse mekanismer omfatter signaturbekræftelse, algoritmevalg, tidsstempel og udstederbekræftelse.

Beskyttelse af JWT'er mod manipulation og forfalskning

Signer dine JWT'er med kryptografiske solide algoritmer som HMAC eller RSA. Bekræft signaturen under tokenvalidering for at sikre, at tokenet er sikkert og gyldigt. Gem også den hemmelige nøgle, du bruger til at signere JWT'er for at beskytte dem mod uautoriseret adgang. Implementer nøglerotation og sikker nøgleopbevaring.

Forebyggelse af almindelige JWT-sikkerhedssårbarheder

Tilføj udløbstid til dine JWT'er og afvis udløbne tokens for at forhindre misbrug. JWT'er kan inkludere et publikum (aud-krav), der angiver den påtænkte modtager af tokenet. Tjek, om publikum matcher den forventede værdi for at forhindre uautoriseret brug. Implementer JWT'er for at tilbagekalde eller sortliste jWT'er i tilfælde af mistanke om kompromittering eller uautoriseret brug.

Yderligere sikkerhedsovervejelser

Send dine JWT'er over sikre kanaler som HTTPS for at forhindre aflytning eller aflytning af tokenet. Hold din nyttelaststørrelse på et minimum for at reducere risikoen for eksponering af følsomme oplysninger. Gem følsomme data på serversiden og hent dem efter behov. Validerer og desinficer JWT'er efter oprettelse for at forhindre injektion og andre angreb.

Populære JWT-alternativer

Før og efter JWT'er har der været andre foranstaltninger for autentificering og autorisation. Her er nogle JWT-alternativer afhængigt af din applikations specifikationer.

Stateful Sessions

Et traditionelt alternativ til JWT'er er stateful sessioner, hvor serveren beholder sessionsdata. Server-side-sessioner tillader granuleret kontrol over sessionsstyring, men kan introducere skalerbarhedsudfordringer. De er også modtagelige for specifikke angreb.

OAuth 2.0

OAuth 2.0 er en godkendt godkendelsesprotokol, der giver brugere mulighed for at give begrænset adgang til deres ressourcer til tredjepartsapps. Den bruger tokens til anmodningsgodkendelse og en ramme for godkendelse og godkendelse. OAuth 2.0's udvidelsesmuligheder passer til scenarier, der kræver finmasket adgang.

OpenID Connect

OpenID Connect (OIDC) bygger på OAuth 2.0 og tilføjer et identitetslag, der giver en standardiseret måde at autentificere brugere på. Det introducerer ID-tokens, der indeholder brugeroplysninger. Det fungerer også som verificerbare påstande om brugerens identitet. OIDC er et glimrende valg, når identitetsforbund og single sign-on (SSO) kapaciteter er afgørende.

SAML

SAML (Security Assertion Markup Language) er en XML-baseret standard til udveksling af godkendelses- og autorisationsdata. SAML muliggør fødereret godkendelse. Dette giver brugerne adgang til flere applikationer med et enkelt sæt legitimationsoplysninger.

SAML giver robuste sikkerhedsfunktioner, men dets afhængighed af XML er udfordrende.

Mange sprog og rammer understøtter JWT'er

Effektiv implementering af JWT'er kan forbedre sikkerheden og skalerbarheden af ​​webapplikationer markant. Du kan implementere JWT-godkendelse på mange sprog, inklusive Python. Der er robust understøttelse af brugergodkendelse i Flask-apps med JWT'er