โครงสร้าง JWT: ส่วนหัว ข้อมูลบรรจุ และลายมือชื่อ

โทเค็นเว็บแบบ JSON (JWT) เป็นรูปแบบโทเค็นขนาดกะทัดรัดที่ปลอดภัยสำหรับ URL ซึ่งกำหนดใน RFC 7519 รูปแบบนี้เข้ารหัสข้อมูลอ้างสิทธิ์ ซึ่งเป็นคำยืนยันเกี่ยวกับเรื่องหนึ่ง และลายเซ็นเข้ารหัสไว้ในสตริงเดียว ทำให้รองรับการยืนยันตัวตนแบบไร้สถานะ

JWT มีรูปแบบดังนี้: base64url(header).base64url(payload).base64url(signature) จุดใช้คั่นแต่ละส่วน ส่วนหัวและข้อมูลเนื้อหาอ่านได้ เนื่องจากใช้ base64url ไม่ใช่การเข้ารหัส มีเพียงลายเซ็นเท่านั้นที่ใช้การเข้ารหัส

ส่วนหัวเป็นออบเจ็กต์ JSON: {"alg":"HS256","typ":"JWT"} alg ระบุอัลกอริทึมการลงลายเซ็น (HS256, RS256, ES256, none) typ มีค่าเป็น "JWT" เสมอ ส่วนหัวเพิ่มเติมอาจมี kid (รหัสคีย์ ID) เพื่อเลือกคีย์

ข้อมูลอ้างสิทธิ์มาตรฐานที่ลงทะเบียนไว้ ได้แก่ iss (ผู้ออก), sub (เรื่อง), aud (กลุ่มผู้รับ), exp (เวลาประทับแบบ Unix ที่หมดอายุ), nbf (ยังไม่เริ่มมีผล), iat (เวลาที่ออก), jti (รหัส JWT สำหรับการเพิกถอน) ข้อมูลอ้างสิทธิ์แบบกำหนดเองคือคู่คีย์-ค่าเพิ่มเติมใด ๆ

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)

สำหรับ HS256: HMAC-SHA256(base64url(header)+"."+base64url(payload), secret) ตัวรับจะคำนวณค่านี้ใหม่แล้วเปรียบเทียบกับส่วนลายเซ็น หากตรงกันและโทเค็นยังไม่หมดอายุ โทเค็นนั้นถือว่าใช้ได้

สำหรับ RS256: คีย์ส่วนตัวจะลงลายเซ็นให้กับสตริง header.payload โดยใช้ RSA-SHA256 ผู้ใดก็ตามที่มีคีย์สาธารณะสามารถตรวจสอบได้โดยไม่ต้องใช้คีย์ส่วนตัว คีย์สาธารณะเผยแพร่ผ่านปลายทาง JWKS (ชุดคีย์เว็บแบบ JSON) เช่น /.well-known/jwks.json

Base64url แทนที่ + ด้วย - และ / ด้วย _ พร้อมตัดแพดดิ้ง = ออก ทำให้ JWT ปลอดภัยเมื่อนำไปใช้ใน URL ส่วนหัว HTTP และคุกกี้โดยไม่ต้องเข้ารหัสเปอร์เซ็นต์ ไบต์ดิบยังไม่ได้ถูกเข้ารหัส เพียงแค่เข้ารหัสในรูปแบบอื่น

ข้อมูลเนื้อหาของ JWT มองเห็นได้โดยผู้ใดก็ตามที่ถอดรหัส base64url ได้ อย่าใส่ความลับ เช่น รหัสผ่านหรือหมายเลขประกันสังคม ลงในข้อมูลเนื้อหาของ JWT เว้นแต่จะใช้ JWE (การเข้ารหัสเว็บแบบ JSON) ร่วมกับอัลกอริทึม "enc" เพื่อเข้ารหัสจริง

กำหนด exp ให้มีระยะเวลาสั้น เช่น 15–60 นาทีสำหรับโทเค็นเข้าถึง JWT ที่มีอายุยาวจะสะสมความเสี่ยง หากถูกขโมย โทเค็นจะยังใช้ได้จนกว่าจะหมดอายุ ใช้โทเค็นรีเฟรชที่จัดเก็บอย่างปลอดภัยเพื่อออกโทเค็นเข้าถึงอายุสั้นรายการใหม่

ผู้ให้บริการยืนยันตัวตน เช่น Auth0, Keycloak และ Google จะเผยแพร่ URL ของ JWKS ผู้ตรวจสอบจะดึงคีย์สาธารณะตาม kid เก็บไว้ในแคช และตรวจสอบลายเซ็นโดยไม่ต้องติดต่อผู้ออกในทุกคำขอ การหมุนเวียนคีย์จะอัปเดตปลายทาง JWKS

JWT ประกอบด้วยส่วน JSON ที่เข้ารหัสด้วย base64url สามส่วน ได้แก่ ส่วนหัว (อัลกอริทึม) ข้อมูลเนื้อหา (ข้อมูลอ้างสิทธิ์) และลายเซ็น ข้อมูลเนื้อหาอ่านได้และไม่ได้เข้ารหัส ขั้นต่อไป: การเลือกระหว่าง HS256 และ RS256