Spring Security 6 & JWT Authentication · درس

توقيع JWTs والتحقق منها

تعلّم المبادئ التشفيرية وراء توقيع JWT وكيفية التحقق من سلامة الرمز المميّز وأصالته.

الدرس 3 من 411 خطوة

توقيع JWTs والتحقق منها درس مجاني في Spring Security 6 & JWT Authentication على CoddyKit. هذا هو الدرس 3 من أصل 4. يمكنك قراءة الدرس كاملاً أدناه مجاناً — ثم تمرن عليه مباشرة في المتصفح باستخدام محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7. هذا الدرس جزء من مسار التعلم في Spring Security 6 & JWT Authentication، وتقدمك يتزامن عبر الويب وتطبيق CoddyKit. تتضمن دورة Spring Security 6 & JWT Authentication 4 دروس في المجموع.

بعض أجزاء هذا الدرس لم تُترجم بعد وتظهر باللغة الإنجليزية.

What is JWT Signing?

JSON Web Tokens (JWTs) are powerful, but how do we trust them? Signing is the answer! It's a cryptographic process that ensures a token hasn't been tampered with and comes from a trusted source.

Integrity: Confirms the token's content hasn't been changed since it was issued.
Authenticity: Verifies the token was issued by the expected sender.

Without a signature, anyone could create or alter a JWT!

Keys to Security: The Secret

For symmetric signing algorithms like HMAC (e.g., HS256), a single secret key is used. This key is known only to the issuer and the intended verifier(s).

The secret key is a string of bytes, crucial for both signing and verifying.
It must be kept highly confidential.
If the secret key is compromised, your JWTs are no longer secure!

Algorithms: HS256 & RS256

JWTs use cryptographic algorithms to create the signature. The algorithm type is specified in the token's header.

HS256 (HMAC SHA-256): A symmetric algorithm. Uses a single secret key for both signing and verification. Simpler to implement.
RS256 (RSA SHA-256): An asymmetric algorithm. Uses a private key for signing and a public key for verification. More complex but better for distributed systems.

We'll focus on HS256 for our examples due to its simplicity.

Building the Signature (HS256)

The signature is created by combining the Base64Url encoded header, the Base64Url encoded payload, and your secret key using the chosen algorithm.

Take the Base64Url encoded header.
Take the Base64Url encoded payload.
Concatenate them with a dot: encodedHeader + "." + encodedPayload.
Hash this combined string using HMAC SHA-256 with your secret key.
Base64Url encode the resulting hash to get the final signature.

Result: encodedHeader.encodedPayload.signature

Code: Generating HS256 Signature

Here's a Java example to generate an HS256 signature for a JWT. Notice how the secret key is essential for the hashing process.

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class JwtSigner {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String encodedHeader = "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9"; // {"alg":"HS256","typ":"JWT"}
        String encodedPayload = "eyJpZCI6MSwicm9sZSI6InVzZXIifQ";     // {"id":1,"role":"user"}
        String secret = "coddykit-secret-lesson-key-1234567890";

        String dataToSign = encodedHeader + "." + encodedPayload;

        Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(secret.getBytes("UTF-8"), "HmacSHA256");
        hmacSha256.init(secretKey);

        byte[] signatureBytes = hmacSha256.doFinal(dataToSign.getBytes("UTF-8"));
        String encodedSignature = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(signatureBytes);

        System.out.println("Data to Sign: " + dataToSign);
        System.out.println("Generated Signature: " + encodedSignature);
        System.out.println("Full JWT: " + dataToSign + "." + encodedSignature);
    }
}

Verifying a JWT's Signature

Verification is the reverse process of signing. When you receive a JWT, you need to ensure its signature is valid.

Separate the received JWT into its three parts: header, payload, and signature.
Reconstruct the "data to sign" string: encodedHeader + "." + encodedPayload.
Using the same secret key and algorithm, calculate a new signature from this data.
Compare your newly calculated signature with the signature provided in the JWT.

If they match, the token is valid and untampered! If not, it's invalid.

Secure Key Management

The security of your JWTs critically depends on how well you manage your signing keys. A compromised key invalidates all your security efforts!

Confidentiality: Keep secret keys private. Never hardcode them in client-side code.
Rotation: Regularly change your keys to limit the impact of a potential compromise.
Strength: Use strong, random, and sufficiently long keys.
Store keys in secure environments, like environment variables or dedicated key management services.

Code: Verifying HS256 Signature

This example demonstrates how to verify a JWT's signature. We use the same secret key to recalculate the signature and compare it against the one in the token.

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class JwtVerifier {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String jwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MSwicm9sZSI6InVzZXIifQ.qS6pQ_6_q-P_5_o-O_6_n-N_7_m-M_8_l-L_9_k-K_0_j-J_1_i-I_2_h-H_3_g-G_4_f-F_5_e-E_6_d-D_7_c-C_8_b-B_9_a-A"; 
        String secret = "coddykit-secret-lesson-key-1234567890";

        String[] parts = jwt.split("\\.");
        String encodedHeader = parts[0];
        String encodedPayload = parts[1];
        String receivedSignature = parts[2];

        String dataToSign = encodedHeader + "." + encodedPayload;

        Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(secret.getBytes("UTF-8"), "HmacSHA256");
        hmacSha256.init(secretKey);

        byte[] calculatedSignatureBytes = hmacSha256.doFinal(dataToSign.getBytes("UTF-8"));
        String calculatedSignature = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(calculatedSignatureBytes);

        if (calculatedSignature.equals(receivedSignature)) {
            System.out.println("Signature is VALID!");
        } else {
            System.out.println("Signature is INVALID!");
            System.out.println("Received: " + receivedSignature);
            System.out.println("Calculated: " + calculatedSignature);
        }
    }
}

Symmetric vs. Asymmetric Signing

While HS256 (HMAC SHA-256) uses a shared secret, RS256 (RSA SHA-256) and ES256 (ECDSA SHA-256) use key pairs.

Symmetric (e.g., HS256): Same key for signing and verifying. Best for single-service applications or when the verifier is also the issuer.
Asymmetric (e.g., RS256, ES256): Private key for signing, public key for verifying. Ideal for distributed systems where multiple services need to verify tokens issued by a central authority. The public key can be shared widely without compromising security.

Quick Check: JWT Security

You've learned about JWT signing and verification. Let's test your understanding.

أجب عليها في الدرس التفاعلي

Recap: Secure JWTs

Great job! We've demystified how JWTs are secured through signing and verification.

Signing ensures a JWT's integrity and authenticity using a cryptographic algorithm and a secret key.
HS256 (HMAC SHA-256) is a symmetric algorithm using a single shared secret.
Verification involves recalculating the signature and comparing it to the received one.
Secure key management is paramount for JWT security.
Asymmetric algorithms like RS256 use key pairs for distributed verification.

Next up, we'll see how to integrate JWTs with Spring Security!

البدء مجانًا

تعلم Java مع معلم ذكاء اصطناعي — مجانًا

اكتب وقم بتشغيل أكوادك الفعلية في المتصفح، واحصل على مساعدة فورية من معلم ذكاء اصطناعي متاح 24/7، واستمر من حيث توقفت على الويب أو في التطبيق.

الدورات: 12
الدروس: 48

ابدأ التعلم مجانًا عرض الدورة الكاملة

الأسئلة الشائعة

هل درس «توقيع JWTs والتحقق منها» مجاني؟

نعم — نص درس «توقيع JWTs والتحقق منها» كامل متاح مجاناً هنا على الويب. لتمرينه بشكل تفاعلي (محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7) وفتح باقي دورة Spring Security 6 & JWT Authentication، انتقل إلى CoddyKit PRO. تتضمن دورة Spring Security 6 & JWT Authentication 4 دروس في المجموع.

ماذا ستتعلم في «توقيع JWTs والتحقق منها»؟

تعلّم المبادئ التشفيرية وراء توقيع JWT وكيفية التحقق من سلامة الرمز المميّز وأصالته. تتمرن على Spring Security 6 & JWT Authentication مع أكواد عملية تشغلها مباشرة في المتصفح، ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7 يجيب على أسئلتك أثناء عملك.

هل أحتاج إلى خبرة سابقة لأبدأ Spring Security 6 & JWT Authentication؟

لا تُشترط خبرة سابقة. Spring Security 6 & JWT Authentication على CoddyKit منظم للمبتدئين حتى المتقدمين، لذا يمكنك البدء من هنا أو من البداية والتقدم بسرعتك الخاصة. هذا هو الدرس 3 من أصل 4.

كم من الوقت يستغرق درس «توقيع JWTs والتحقق منها»؟

معظم دروس CoddyKit تستغرق حوالي 5–10 دقائق. كل منها موجز وتفاعلي، لذا تحرز تقدماً مستمراً وتستأنف من حيث توقفت عبر الويب والتطبيق.

هل يمكنني كتابة وتشغيل أكواد في درس Spring Security 6 & JWT Authentication هذا؟

نعم. كل درس في Spring Security 6 & JWT Authentication يتضمن محرر أكواد مدمج، لذا تكتب وتشغل أكواداً حقيقية مباشرة في متصفحك وتحصل على تعليقات فورية من الذكاء الاصطناعي — بدون إعداد محلي.

جميع الدروس في هذه الدورة

← العودة إلى Spring Security 6 & JWT Authentication