# Implementing JWT Signing And Verification

> RFC 7519 定义的 JSON Web Token（JWT）是用于 Web 应用程序认证和授权的紧凑、URL 安全的令牌。本技能涵盖使用 HMAC-SHA256、RSA-PSS 和 EdDSA 算法实现安全的 JWT 签名，以及验证、令牌过期、声明验证和防御常见 JWT 攻击（算法混淆、none 算法、密钥注入）。

- Skill: `killvxk/implementing-jwt-signing-and-verification` (Agent Skill, multi-file: 8 files)
- Install (CLI): `npx skillmds@latest add killvxk/implementing-jwt-signing-and-verification`
- Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/killvxk/implementing-jwt-signing-and-verification/raw
- Safety review: pending
- Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex
- Category: Coding & Dev Tools
- License: Apache-2.0
- Author: killvxk (https://skillmd.com/u/killvxk)
- Updated: 2026-09-17
- Page: https://skillmd.com/skills/killvxk/implementing-jwt-signing-and-verification

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# 实现 JWT 签名与验证

## 概述

RFC 7519 定义的 JSON Web Token（JWT）是用于 Web 应用程序认证和授权的紧凑、URL 安全的令牌。本技能涵盖使用 HMAC-SHA256、RSA-PSS 和 EdDSA 算法实现安全的 JWT 签名，以及验证、令牌过期、声明验证，并防御常见 JWT 攻击（算法混淆、none 算法、密钥注入）。

## 目标

- 使用 HS256、RS256、ES256 和 EdDSA 实现 JWT 签名
- 验证 JWT 签名并校验标准声明
- 实现令牌过期、not-before 和受众验证
- 防御算法混淆和 none 算法攻击
- 使用 JWK Sets 实现 JWT 密钥轮换
- 构建完整的认证中间件

## 核心概念

### JWT 算法

| 算法 | 类型 | 密钥 | 安全级别 |
|------|------|------|---------|
| HS256 | 对称（HMAC）| 共享密钥 | 128 位 |
| RS256 | 非对称（RSA）| RSA 密钥对 | 112 位 |
| ES256 | 非对称（ECDSA）| P-256 密钥对 | 128 位 |
| EdDSA | 非对称（Ed25519）| Ed25519 密钥对 | 128 位 |

### 常见 JWT 攻击

- **算法混淆（Algorithm Confusion）**：将 RS256 切换为 HS256，使用公钥作为 HMAC 密钥
- **None 算法**：设置 alg=none 绕过签名验证
- **密钥注入（Key Injection）**：在 JWK 头部嵌入密钥
- **弱密钥（Weak Secrets）**：暴力破解短 HMAC 密钥
- **令牌重放（Token Replay）**：在没有过期的情况下重用有效令牌

## 安全注意事项

- 始终根据白名单验证算法头部
- 生产环境中永远不要接受 alg=none
- 分布式系统使用非对称算法（RS256、ES256）
- 设置短过期时间（访问令牌 15 分钟）
- 实现令牌刷新机制
- 安全存储密钥（不要放在源代码中）

## 验证标准

- [ ] JWT 签名为所有算法产生有效令牌
- [ ] 签名验证拒绝被篡改的令牌
- [ ] 过期令牌被拒绝
- [ ] 算法混淆攻击被阻止
- [ ] None 算法被拒绝
- [ ] JWK 密钥轮换正常工作
- [ ] 声明验证强制执行所有必需声明