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JWT（JSON Web Token）是一种开放标准（RFC 7519），用于在网络应用环境间安全地传递声明（claims）。JWT 通常用于身份验证和信息交换，它由三部分组成：头部（Header）、载荷（Payload）和签名（Signature）。JWT 的紧凑性和自包含性使其成为分布式系统中身份验证的理想选择。
JWT 由三部分组成，每部分之间用点（.）分隔：
一个典型的 JWT 如下所示：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
Authorization 头）。JWT 在 Node.js 中的应用场景非常广泛，主要包括：
在 Node.js 中使用 JWT 需要安装 jsonwebtoken 模块。可以通过以下命令安装：
npm install jsonwebtoken
生成 JWT 的过程包括创建头部、载荷和签名。以下是一个生成 JWT 的示例代码：
const jwt = require('jsonwebtoken');
const payload = {
userId: 12345,
username: 'john_doe'
};
const secretKey = 'your-secret-key';
const token = jwt.sign(payload, secretKey, { expiresIn: '1h' });
console.log('Generated JWT:', token);
在这个示例中，jwt.sign 方法用于生成 JWT。payload 是 JWT 的载荷部分，secretKey 是用于签名的密钥，expiresIn 选项指定了 JWT 的有效期（1 小时）。
验证 JWT 的过程包括解码 JWT 并验证其签名和有效期。以下是一个验证 JWT 的示例代码：
const jwt = require('jsonwebtoken');
const token = 'your-jwt-token';
const secretKey = 'your-secret-key';
jwt.verify(token, secretKey, (err, decoded) => {
if (err) {
console.error('JWT verification failed:', err.message);
} else {
console.log('Decoded JWT:', decoded);
}
});
在这个示例中，jwt.verify 方法用于验证 JWT。如果 JWT 有效，decoded 将包含解码后的载荷部分；如果 JWT 无效或已过期，err 将包含错误信息。
在实际应用中，JWT 通常用于保护 API 接口。以下是一个使用 JWT 进行身份验证的示例代码：
const express = require('express');
const jwt = require('jsonwebtoken');
const app = express();
const secretKey = 'your-secret-key';
app.use(express.json());
// 登录接口
app.post('/login', (req, res) => {
const { username, password } = req.body;
// 模拟用户验证
if (username === 'john_doe' && password === 'password123') {
const payload = { userId: 12345, username: 'john_doe' };
const token = jwt.sign(payload, secretKey, { expiresIn: '1h' });
res.json({ token });
} else {
res.status(401).json({ message: 'Invalid credentials' });
}
});
// 受保护的接口
app.get('/protected', (req, res) => {
const token = req.headers['authorization'];
if (!token) {
return res.status(401).json({ message: 'No token provided' });
}
jwt.verify(token, secretKey, (err, decoded) => {
if (err) {
return res.status(401).json({ message: 'Invalid token' });
}
res.json({ message: 'Protected data', user: decoded });
});
});
app.listen(3000, () => {
console.log('Server is running on port 3000');
});
在这个示例中，/login 接口用于用户登录并生成 JWT，/protected 接口是一个受保护的接口，只有携带有效 JWT 的请求才能访问。
虽然 JWT 是一种安全的身份验证机制，但在使用过程中仍需注意以下几点：
JWT 是一种强大的身份验证和信息交换机制，广泛应用于现代 Web 应用中。在 Node.js 中，使用 JWT 可以轻松实现用户身份验证、API 保护和单点登录等功能。然而，JWT 的安全性依赖于密钥的管理和传输的安全性，因此在使用过程中需要遵循最佳实践，确保系统的安全性。通过合理使用 JWT，可以构建安全、高效的分布式系统。
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