JWT 的安全性有哪些风险,如何防护

JWT 的安全性是面试中常问的话题,以下是 JWT 的主要安全风险和防护措施:

主要安全风险

1. 算法混淆攻击 (Algorithm Confusion Attack)

攻击者将签名算法从非对称(如 RS256)改为对称(如 HS256),并使用公钥作为密钥来伪造签名。

防护措施:

• 严格验证签名算法,不允许客户端指定算法
• 在服务器端固定使用安全的签名算法
• 拒绝使用 none 算法

2. Token 泄露

JWT 存储在客户端,可能通过 XSS 攻击被窃取。

防护措施:

• 使用 HttpOnly Cookie 存储 JWT,防止 JavaScript 访问
• 设置 SameSite 属性为 Strict 或 Lax,防止 CSRF 攻击
• 使用 HTTPS 传输,防止中间人攻击
• 设置较短的过期时间,并实现 Token 刷新机制

3. Payload 信息泄露

JWT 的 Payload 只是 Base64 编码,不是加密,任何人都可以解码查看。

防护措施:

• 不要在 Payload 中存储敏感信息(如密码、身份证号)
• 只存储必要的用户标识信息
• 如需传输敏感数据,使用 JWE (JSON Web Encryption)

4. Token 无法主动撤销

JWT 一旦签发,在过期前无法主动撤销。

防护措施:

• 设置合理的过期时间(通常 15-30 分钟)
• 实现 Token 黑名单机制(使用 Redis 存储)
• 使用 Refresh Token 机制,短期 Access Token + 长期 Refresh Token
• 在关键操作时进行二次验证

5. 重放攻击

攻击者截获有效的 JWT 并重复使用。

防护措施:

• 使用 jti (JWT ID) 声明,每个 Token 唯一
• 实现已使用 Token 的黑名单
• 添加 nonce 或时间戳验证

安全最佳实践

1. 签名算法选择

• HS256: HMAC SHA256,对称加密,密钥管理复杂
• RS256: RSA SHA256,非对称加密,更安全,推荐使用
• ES256: ECDSA SHA256,性能更好,签名更短
• 避免使用: none 算法、弱算法(HS1、HS512)

2. 密钥管理

• 使用足够强度的密钥(至少 256 位)
• 定期轮换密钥
• 密钥存储在安全的地方(环境变量、密钥管理服务)
• 不要在代码中硬编码密钥

3. Token 配置

javascript
{
  "iss": "your-domain.com",        // 签发者
  "sub": "user-id",                // 主题
  "aud": "your-api",               // 受众
  "exp": 1516239022,               // 过期时间
  "nbf": 1516239022,               // 生效时间
  "iat": 1516239022,               // 签发时间
  "jti": "unique-token-id"         // JWT ID
}

4. 传输安全

• 始终使用 HTTPS
• 在 Authorization Header 中传递: Bearer <token>
• 不要在 URL 中传递 JWT

5. 存储安全

• 优先使用 HttpOnly Cookie
• 如使用 LocalStorage,确保防范 XSS
• 实现 Token 自动刷新机制

6. 监控和审计

• 记录 Token 的签发、验证、刷新操作
• 监控异常的 Token 使用模式
• 实现速率限制,防止暴力破解

安全检查清单

• 使用强签名算法(RS256 或 ES256)
• 设置合理的过期时间
• 使用 HTTPS 传输
• 不存储敏感信息在 Payload 中
• 实现 Token 刷新机制
• 添加 jti 声明防止重放
• 使用 HttpOnly Cookie 存储
• 实现 Token 黑名单
• 密钥安全存储和定期轮换
• 监控和日志记录

通过以上措施,可以大大提高 JWT 的安全性。