Anatomía de un JWT: encabezado, payload y firma

Un JSON Web Token (JWT) es un formato compacto de tokens seguro para URL, definido en RFC 7519. Codifica claims (afirmaciones sobre un sujeto) y una firma criptográfica en una sola cadena, lo que permite una autenticación sin estado.

Un JWT tiene la forma: base64url(header).base64url(payload).base64url(signature). El punto separa las partes. El encabezado y la carga útil se pueden leer (están codificados con base64url, no cifrados). Solo la firma es criptográfica.

El encabezado es un objeto JSON: {"alg":"HS256","typ":"JWT"}. alg especifica el algoritmo de firma (HS256, RS256, ES256, none). typ siempre es "JWT". Entre los encabezados adicionales se incluye kid (ID de clave) para seleccionar la clave.

Claims registrados estándar: iss (emisor), sub (sujeto), aud (audiencia), exp (marca de tiempo Unix de expiración), nbf (no válido antes de), iat (emitido en), jti (ID del JWT para la revocación). Los claims personalizados son cualquier par clave-valor adicional.

import base64, json token = "eyJ..." parts = token.split(".") header = json.loads(base64.urlsafe_b64decode(parts[0]+"==")) payload = json.loads(base64.urlsafe_b64decode(parts[1]+"==")) print(header, payload)

Para HS256: HMAC-SHA256(base64url(header)+"."+base64url(payload), secret). El receptor vuelve a calcular este valor y lo compara con la parte de la firma. Si coinciden y el token no ha caducado, el token es válido.

Para RS256: la clave privada firma la cadena header.payload mediante RSA-SHA256. Cualquier parte que tenga la clave pública puede verificarla sin la clave privada. Las claves públicas se distribuyen mediante endpoints JWKS (JSON Web Key Set), por ejemplo, /.well-known/jwks.json.

Base64url reemplaza + por - y / por _, y omite el relleno =. Esto hace que los JWT sean seguros en URL, encabezados HTTP y cookies sin necesidad de codificación porcentual. Los bytes originales siguen sin estar cifrados: solo están codificados.

La carga útil de un JWT es visible para cualquiera que la decodifique con base64url. Nunca incluya secretos (contraseñas, SSN) en la carga útil de un JWT, a menos que use JWE (JSON Web Encryption) con el algoritmo "enc" para obtener un cifrado real.

Establezca exp en una duración breve (de 15 a 60 minutos para tokens de acceso). Los JWT de larga duración acumulan riesgos: si son robados, siguen siendo válidos hasta que caduquen. Use tokens de actualización (almacenados de forma segura) para emitir nuevos tokens de acceso de corta duración.

Los proveedores de autenticación (Auth0, Keycloak, Google) publican una URL de JWKS. El verificador obtiene las claves públicas mediante kid, las almacena en caché y verifica las firmas sin ponerse en contacto con el emisor en cada solicitud. La rotación de claves actualiza el endpoint de JWKS.

¿Qué parte de un JWT contiene la firma criptográfica?

Un JWT consta de tres partes JSON codificadas con base64url: encabezado (algoritmo), carga útil (claims) y firma. La carga útil se puede leer y no está cifrada. A continuación: elección entre HS256 y RS256.