JWT 安全完全指南：解碼、驗證與常見漏洞防範

JWT 是什麼？

JWT（JSON Web Token）是一種開放標準（RFC 7519），用於在各方之間安全地傳輸資訊。它是目前最流行的 API 認證方案，被 OAuth 2.0、OpenID Connect 廣泛採用。

JWT 的結構

一個 JWT 由三部分組成，用 . 分隔：

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIn0.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
│        Header        │.│         Payload        │.│        Signature        │

部分	內容	編碼方式
Header	演算法 + 類型	Base64URL
Payload	宣告（claims）	Base64URL
Signature	簽章	演算法(Header + Payload, Secret)

⚠️ Header 和 Payload 只是 Base64URL 編碼，不是加密。任何人都可以解碼查看內容。

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使用工具庫解碼 JWT

操作步驟

1. 開啟 JWT 解碼工具
2. 貼上 JWT 字串
3. 查看解碼後的 Header 和 Payload JSON
4. 檢查過期時間、簽發者等欄位

常見 Payload 欄位

欄位	含義	範例
sub	主題（使用者 ID）	"user_12345"
iss	簽發者	"https://auth.example.com"
aud	受眾	"api.example.com"
exp	過期時間（Unix 秒）	1717200000
iat	簽發時間	1717196400
nbf	生效時間	1717196400
jti	JWT ID（唯一識別碼）	"a1b2c3d4"

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JWT 簽章演算法

演算法	類型	安全性	使用情境
HS256	對稱	中	單一服務、內部 API
HS384/HS512	對稱	中高	高安全要求
RS256	非對稱	高	多服務、OAuth
ES256	非對稱	高	行動端、IoT
none	無簽章	❌ 危險	絕不應使用

對稱 vs 非對稱

HS256（對稱）:
  簽章: HMAC-SHA256(header.payload, shared_secret)
  驗證: 同一個 shared_secret
  問題: 所有服務共享密鑰，洩漏影響全部

RS256（非對稱）:
  簽章: RSA-SHA256(header.payload, private_key)
  驗證: RSA-SHA256(header.payload, public_key)
  優勢: 公鑰可以公開分發，私鑰僅簽發方持有

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常見安全漏洞

1. alg: none 攻擊

攻擊者修改 Header 中的 alg 為 none，去掉 Signature 部分：

// 原始 Header
{"alg": "HS256", "typ": "JWT"}

// 攻擊修改
{"alg": "none", "typ": "JWT"}

防禦：伺服器端必須白名單允許的演算法，拒絕 none。

2. 密鑰混淆攻擊

RS256 改為 HS256，使用公鑰作為 HMAC 密鑰：

攻擊者取得公鑰 → 修改 alg 為 HS256 → 用公鑰簽章 → 伺服器用公鑰驗證 HMAC → 通過

防禦：嚴格校驗 Header 中的 alg 與預期一致。

3. 敏感資訊洩漏

因為 Payload 只是 Base64 編碼，絕不應在 JWT 中儲存：

• ❌ 密碼、信用卡號
• ❌ 個人隱私資訊
• ✅ 使用者 ID、角色、權限

4. 過期時間設定不當

// ❌ 無過期時間 — Token 永久有效
{"sub": "user_123"}

// ❌ 過期時間過長 — 洩漏後長期有效
{"sub": "user_123", "exp": 1893456000}  // 2030年

// ✅ 合理過期 + 重新整理機制
{"sub": "user_123", "exp": 1717200000}   // 15-60 分鐘

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JWT 最佳實踐

1. 使用短期 Access Token + Refresh Token

Access Token:  15-60 分鐘過期，用於 API 呼叫
Refresh Token: 7-30 天過期，用於取得新的 Access Token

2. 儲存位置

儲存方式	XSS 風險	CSRF 風險	推薦
localStorage	高	低	❌
sessionStorage	高	低	❌
HttpOnly Cookie	低	高	⚠️ 需 CSRF 防護
記憶體變數	低	低	✅ SPA 推薦

3. 驗證清單

伺服器端驗證 JWT 時必須檢查：

• 簽章是否有效
• exp 是否過期
• nbf 是否已生效
• iss 是否為預期的簽發者
• aud 是否包含目前服務
• alg 是否在白名單中

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除錯 JWT 問題的步驟

1. 解碼 JWT：使用 JWT 解碼工具 查看 Header 和 Payload
2. 檢查 exp：Token 是否已過期？
3. 檢查 alg：簽章演算法是否符合預期？
4. 檢查 iss/aud：簽發者和受眾是否正確？
5. 驗證簽章：使用 JWT 產生器 用相同密鑰重新簽章對比
6. 檢查傳輸：Authorization 標頭格式是否為 Bearer <token>？

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相關工具

• JWT 解碼 — 解析 Header 和 Payload
• JWT 產生器 — 自訂產生 JWT 用於測試
• HMAC 計算 — 理解 HMAC 簽章原理
• Base64 編解碼 — JWT 使用的編碼方式

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總結

JWT 是現代 API 認證的基石，但其 Base64 編碼而非加密的特性帶來了獨特的安全挑戰。理解 JWT 的結構、簽章機制和常見漏洞，是每一個全端開發者的必備知識。工具庫的 JWT 解碼工具讓你可以快速排查認證問題，但請記住——解碼不等於驗證，生產環境必須在伺服器端驗證簽章。