JAVA-JWT简介、原理、组成、过程、利用、工具

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 目录

一、前言：

二、JWT（JSON Web令牌）简介：

三、优点：

四、原理：

五、功能：

六、组成：

6.1、头部(Header)

6.1.1、介绍：

6.1.2、示例：

6.1.3、注：

6.2、Payload

6.2.1、介绍：

6.2.2、载荷示例：

6.2.3、声明（Claims）：

6.2.4、参数：

6.3、签名（Signature）

6.3.1、简介：

6.3.2、示例：

七、认证过程：

八、利用方法：

8.1、第一步：识别JWT

8.2、第二步：测试已知漏洞

8.3、第三步：利用方法

8.4、第四步：GET密钥

九、工具:

9.1、The JSON Web Token Toolkit v2

9.2、JWT cracker

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一、前言：

谈起web安全，不得不想起以下内容（JAVA）

（1）基操

SQL注入、路径遍历、XSS跨站、反序列化、XML&XXE、CSRF&SSRF

（2）访问控制

对象引用、缺少功能

（3）身份验证

身份验证绕过、JWT令牌、重设密码、安全密码

（4）客户端安全

前端限制、客户端过滤、HTML修改

（5）组件安全

中间件

二、JWT（JSON Web令牌）简介：

JSON web Token 一种跨域验证身份的方案。JWT不加密传输的数据，通过数字签名来验证数据未被篡改（无状态的认证机制）,通常用于授权和信息交换。

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重要性：JWT不仅是让你获得无限访问权限的关键，而且还被视为隐藏了通往以下特权的途径：特权升级，信息泄露，SQLi，XSS，SSRF，RCE，LFI等

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JWT的测试过程取决于不同JWT配置和实现，对目标服务的Web请求中使用的Token进行读取，篡改和签名，可能遇到已知的利用方式以及潜在的安全漏洞和配置错误

三、优点：

大小：由于JSON的详细性小于XML，因此编码其大小也小时也小，使JWT比SAML更紧凑。这使JWT成为在HTML和HTTP环境中通过的好选择。

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安全：SWT只能通过使用HMAC算法的共享秘密对称签名。但是，JWT和SAML令牌可以使用X.509证书的形式使用公共/私钥对进行签名。与签名JSON的简单性相比，使用XML数字签名签名XML没有引入晦涩的安全孔，这是非常困难的。

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断言：JSON解析器在大多数编程语言中都是常见的，因为它们直接映射到对象。相反，XML没有自然的文档对象映射。这使与JWT合作比SAML断言更容易。

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份额：JWT在Internet规模上使用。这突出了JSON Web令牌在多个平台（尤其是移动设备）上的客户端处理的便捷性。

四、原理：

通过数字签名来验证数据未被篡改,可以被验证和信任

JWT 三部分：头部（Header).声明（Claims).签名（Signature）

三个部分以英文句号.隔开,JWT 的内容以 Base64URL 进行了编码

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（1）可以使用secret（HMAC算法）或使用“RSA或ECDSA的公用/私有key pair密钥对”对JWT进行签名。

（2）signed tokens（已签名的令牌）可以验证其中包含的claims（声明）的完整性

（3）encrypted tokens（加密的令牌）则将其他方的claims（声明）隐藏

（4）当使用“公钥/私钥对”对令牌进行签名时，只有持有私钥的一方才是对其进行签名的一方

五、功能：

1、授权

这是使用JWT的最常见方案。一旦用户登录，每个后续请求将包括JWT，从而允许用户访问该令牌允许的路由，服务和资源。单点登录是今广泛使用JWT的一项功能，因为它的开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。

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2、信息交换

JSON Web Token是在各方之间安全地传输信息的好方法。因为可以对JWT进行签名（例如，使用公钥/私钥对），所以可以确保发件人是本人。此外，由于签名是使用标头和有效负载计算的，因此还可以验证内容是否遭到篡改。

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六、组成：

JwT分为三部分，头部(Header)，声明(claims)，签名(signature)

令牌组成：header.payload.signature

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6.1、头部(Header)

6.1.1、介绍：

描述的是最基本的信息，通常由两部分组成：令牌的类型（即JWT）和所使用的签名算法。

并使用Base64编码组成JWT结构的第一部分

6.1.2、示例：

{“alg”:“HS256”,   // 加密算法

“typ” : “JWT”  // 类型

}

6.1.3、注：

//alg
指JWT签名使用的算法参数，HS256表示HMAC SHA256。常见值用s256(默认)，Hs512等，也可以为None。

//typ
指token的类型为JWT

6.2、Payload

6.2.1、介绍：

令牌的第二部分是有效负载（包含声明，用户信息交换）， token 的一些基本信息，以帮助接受它的服务器来理解这个 token

声明是有关实体（通常是用户）和其他数据的声明

并使用Base64编码组成JWT结构的第二部分

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6.2.2、载荷示例：

{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
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6.2.3、声明（Claims）：

{undefined
“exp”: 1416471934,//到期时间
“user_name”: “user”,
“scope”: [
“read”,
“write”
],
“authorities”: [
“ROLE_ADMIN”,
“ROLE_USER”
],
“jti”: “9bc92a44-0b1a-4c5e-be70-da52075b9a84”,//JwT ID用于标识该JwT
“client_id”: “my-client-with-secret”
}

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6.2.4、参数：

JWT固定参数(但并不是必须):

iss:发行人、exp:到期时间、sub:主题

aud:用户、nbf:在此之前不可用

iat:发布时间、jti: JwT ID用于标识该JwT

6.3、签名（Signature）

6.3.1、简介：

Header.Payload.Signature（签名在最后），验证消息在整个过程中没被更改，并且对于使用私钥进行签名的令牌，它还可以验证JWT的发送者是它所说的真实身份。

创建签名，必须获取编码的头部，编码的有效载荷，密钥，头部中指定的算法，并对其进行签名

签名：服务器有一个不会发送给客户端的密码（secret），用头部中指定的算法对头部和声明的内容用此密码进行加密，生成的字符串就是 JWT 的签名。

6.3.2、示例：

HS256 生成 JWT 
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret)

七、认证过程：

 （1）用户端登录，通过前端web表单，把用户名和密码在请求中发往服务器接口，通过SSL加密的传输（https协议），从而避免敏感信息被嗅探（一般是HTTP POST）

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（2）(确认登录信息正确后)服务器生成json头部和声明，将登录信息写入JsoN的声明中(通常不应写入密码，因为JwT是不加密的)，并用secret用指定算法进行加密,生成该用户的JwT。此时，服务器并没有保存登录状态信息。

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（3）服务器将JwT (通过响应)作为登录成功的结果返回给客户端，前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage中，退出登录时前端删除保存的JWT

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（4）用户下次会话时（每次请求），客户端会自动将JwT写在HTTP Header的Authorization字段中

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（5）服务器对JwT有效性验证，若验证成功，则确认此用户的登录状态

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（6）使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作，并返回响应

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八、利用方法：

8.1、第一步：识别JWT

使用BP代理，历史记录会保存

使用正则匹配JWT：

//网址的JWT版本
eyJ[A-Za-z0-9_-]*\.[A-Za-z0-9._-]*

//所有JWT版本（误报的可能性更高）
eyJ[A-Za-z0-9_\/+-]*\.[A-Za-z0-9._\/+-]*

8.2、第二步：测试已知漏洞

用jwt_tool测试已知漏洞

测试漏洞-RSA密钥混淆（CVE-2016-5431）

测试漏洞-JWKS注入（CVE-2018-0114）

……

8.3、第三步：利用方法

（1）寻找需要JWT认证页面（人资料页……），重发JWT，分析响应变化

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（2）删除令牌观察结果，并检查标头、Cookie或POST数据等其他授权手段

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（3）删除签名的最后几个字符，检查响应成功或失败。分析详细错误信息，看是否能获取敏感内容，若删除前后返回页面相同，则不检查签名；反之不同，检测。

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（4）重新发送同一令牌多次，穿插不发送令牌，或者一次发送无效签名（从令牌末尾删除一个或两个字符）。

若正常，相同的JWT还未注销，或在注销后或持续很长时间后仍然有效（不朽）；

反之，令牌失效，可以以编程方式调用“刷新令牌” API

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（5）寻找令牌在哪创建（正常情况是服务器），若是客户端，则可以访问并获取该密钥 

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（6）使用工具The JSON Web Token Toolkit v2更改能直接在页面上呈现的任何有效载荷，同时保持签名不变。

先修改头部，再修改载荷，最后选择保持原本签名。分析页面响应，若被更改，则说明在验证以前就处理了这些操作，尝试去修改更重要的内容

8.4、第四步：GET密钥

HMAC签名密钥（例如HS256 / HS384 / HS512）使用对称加密（加解密同一秘钥）

使用工具破解

The JSON Web Token Toolkit v2

JWT cracker

（最后带GitHub地址）

九、工具:

9.1、The JSON Web Token Toolkit v2

用于测试，调整和po解JSON网络令牌的工具包

https://github.com/ticarpi/jwt_tool

9.2、JWT cracker

用C编写的多线程JWT Brute-Force Cracker。如果您很幸运或具有巨大的计算能力，则该程序应该找到JWT令牌的秘密钥匙，使您可以伪造有效的令牌。

https://github.com/brendan-rius/c-jwt-cracker

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