介绍 JWT（JSON Web Token）的文章有很多， 这里主要讲一下 JWT 的签名和验证，以及为什么签名是可信的。
由于 JWT 的签名和验证过程比较繁琐，一般情况下不需要自己手动实现。
我们可以通过调用已经封装好的库来轻松验证 JWT 是否有效，以及获取里面的信息。
这里是一些可用的库：JSON Web Token Libraries - jwt.io
JWT 签名和验证的过程
首先来看一下 JWT 的结构，下面是一个有效的 JWT：
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eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
这个长字符串被 2 个 . 分成 3 个部分 （segment）， 我们把这三个部分分别叫做 头部（Header）、载荷（Payload） 和 签名（Signature）。
其中，Header 和 Payload 是通过 Base64 转码的，所以我们可以通过解码来获取实际的值：
Header
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base64UrlDecode('eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9')
=>
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
alg 表示签名哈希使用的算法， 常用的值有 RS256（RSA-SHA256）和 HS256（HMAC-SHA256）。 如果想看所有的算法可以看这篇文章：RFC 7518: JSON Web Algorithms (JWA)
Payload
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base64UrlDecode('eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ')
=>
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"iat": 1516239022
}
签名
签名（Signature） 是通过对 Base64 转码后的前两部分进行哈希（SHA256）后，再进行加密得到的结果：
注意签名时使用的哈希的算法必须要在 Header 的
alg字段里说明， 这样接受方才能用对应的算法进行验证。本文的例子中用的是 HS256 算法
Signature
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HMAC(
SHA256(
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9 +
"." +
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ
)
, 'your-256-bit-secret'
)
=>
SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
关于 JWT 的生成，可以记住这个公式：
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jwt = base64UrlEncode(header).base64UrlEncode(payload).HMAC(SHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload)), secret)
验证
由于 JWT 的 Payload 仅仅是通过 Base64 转码， 因此我们需要验证它的真实性，以保证它不是被人篡改过的。
首先我们需要对 Payload 进行 Base64 解码，并获取签名哈希的算法：
（与上面相同）
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base64UrlDecode('eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9')
=>
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
解码后，我们看到这个 JWT 使用了 HS256 算法进行签名。
所以我们需要使用相应的算法和密钥来验证签名。
在 HMAC 和 RSA 算法中签名和验证都需要使用密钥， 第三者在没有获得密钥的情况下无法伪造出正确的签名，所以这个验证方法是可信的。
RS256 和 HS256 的区别
两者的区别主要在于 RS256 是非对称算法（需要公钥和私钥）， 而 HS256 则是对称算法（只有私钥）。 应该根据实际情况来选择合适的算法（官方则是推荐 RS256 算法）
RS256
由于私钥存放在本地，公钥存放在网络上并且可以随时被获取， 所以可以同时为多方提供服务（如谷歌等提供的 OpenID 服务）
在私钥泄露时，只需要更换本地的私钥以及网络上的公钥即可。
HS256
需要双方事先交换密钥，并且保证密钥的安全。 如果需要同时为多方提供服务时，会导致多方共用密钥，因此不安全。
密钥不慎泄露时需要双方同时更换密钥，因此比较麻烦。