JAVA代码审计-json web token 安全分析

JWT是包含三个部分json数据类型

1. header

   alg：设置算法
   cty：内容的类型
   typ：类型
   kid：密钥id
           通常只使用alg和typ，alg默认的是HS256加密 最后，使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存，就是完整的Header

2. payload

   iss：发布人
   sub：主题
   exp：到期时间
   nbf：之前不可用
   iat：发布时间
   jti：jwt的id，用来标识此JWT
   aud：用户
           这些字段是可以自定义的，后面的例子会有具体说明 负载部分也使用Base64 URL算法转换为字符串保存

3. signatue
   1.先将第一段和第二段的base64拼接起来
   2.对拼接起来的字符串做上边指定的HS256编码（含有指定密钥）
   3.再做base64加密返回

生成 JWT token示例

import java.util.Date;
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
​
public class JwtTokenGenerator {
    public static String generateToken(String userId, String issuer, String secretKey) {
        Date now = new Date();
        Date expiryDate = new Date(now.getTime() + 3600000); // 设置过期时间为1个小时后
        Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secretKey);//设置算法及密钥
​
        String token = JWT.create()
            .withIssuer(issuer)//发布人
            .withClaim("userId", userId)//数据 "usrid:xxxxx"
            .withIssuedAt(now)//发布时间
            .withExpiresAt(expiryDate)//到期时间
            .sign(algorithm);//
​
        return token;
    }
}

在上面的代码中，我们使用JWT.create()方法创建了一个JwtBuilder对象，并通过调用它的一系列方法（例如，withIssuer、withClaim、withIssuedAt和withExpiresAt）将需要保存在JWT令牌中的信息添加进去。最后，我们使用sign(algorithm)方法将JwtBuilder对象编码为一个JWT字符串

运行结果示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String userId = "123456789";
        String issuer = "myapp";
        String secretKey = "mySecretKey";
​
        String token = JwtTokenGenerator.generateToken(userId, issuer, secretKey);
        System.out.println("Generated Token: " + token);
    }
}

运行上述代码，将会输出类似以下内容的生成的JWT令牌

Generated Token: eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIzMjE0Nzg4OSIsImlzcyI6Im15YXBwIiwidXNlcklkIjoiMTIzNDU2Nzg5MCIsImlhdCI6MTYzMzQxMjIxMywiZXhwIjoxNjMzNDE1MDEzfQ.8FSN3Iaa1-1W2CooZTd5q95K7uzJiOqjnpa7TzTg46A

在这个token 中前两个字段可通过base64解码

第一个字段

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9

{"alg":"HS256"}

第二个字段eyJzdWIiOiIzMjE0Nzg4OSIsImlzcyI6Im15YXBwIiwidXNlcklkIjoiMTIzNDU2Nzg5MCIsImlhdCI6MTYzMzQxMjIxMywiZXhwIjoxNjMzNDE1MDEzfQ

{"sub":"32147889","iss":"myapp","userId":"1234567890","iat":1633412213,"exp":1633415013}

第三个字段
        但第三个字段为上面的两个数据的HMAC256加密 没有密钥无法解出数据的。功能也很明显，用来验证上述数据的完整性，就是传输的过程中没有被篡改。

        由于这条token是服务端生成的，保存在客户端，验证也是服务端来的。所以只要密钥没有泄露 理论上这样的设计是安全的。

        但是好死不死，web开发人员的开始作妖了。

        漏洞产生的原因就是没有对第三个字段进行验证处理。只用前两个数据，那直接base64就好了，为什么还用JWT呢。

        还有就是虽然做了验证处理但是存在逻辑缺陷。

        还需要注意的是密钥千万不能泄露而且要复杂，密钥一旦泄露，怎么处理都是不安全的。

若密钥太简单存在被爆破的可能，防御也很简单会话结束或过期更换密钥就好了；