Майстерність JWT (JSON Web Tokens): Посібник для розробників

текст перекладу

Якщо наступні кілька рядків розкривають необхідність розробки системи, то це буде ключова частина побудови додатка. Ось і з’являється JWT, інструмент, який краще відповідає ідеї безстанної та масштабованої реалізації в системах, що впроваджують аутентифікацію.

Цей блог глибоко занурюється в концепції, форму та впровадження JWT для найкращої вигоди для розробників, які досягнуть майстерності у використанні цієї технології. Давайте дізнаємось, як JWT може змінити аутентифікацію в розробці веб-додатків і не тільки.

Читати далі: Майстерність Apache Kafka для створення ефективних і масштабованих трубопроводів даних

Проблеми аутентифікації між доменами

Проблема полягає в аутентифікації через платформи, домени або сервіси. Сесії зазвичай зберігаються на сервері, що створює проблеми при масштабуванні та управлінні доступом через домени.

Чим більше сервісів, з якими користувач повинен взаємодіяти після входу в крос-платформений додаток, тим складніше зберігати це постійно та мати безпечні сесії. JWT полегшує цю задачу, забезпечуючи просту аутентифікацію при цьому будучи безстанним між доменами та пристроями.

Читати далі: Next.js, Remix та Astro: обери найкращий фреймворк для свого проекту

JSON Web Token (JWT)

Це не що інше, як токен, але набагато компактніший порівняно з іншими; це незалежний токен, який передає безпечне повідомлення між сторонами. Уся ця закодована інформація у форматі JSON має легкий парсинг і перевірку.

Важливість JWT

JWT підтримує безстанну аутентифікацію та авторизацію. Це означає, що серверу не потрібно зберігати сесії користувачів. Це надзвичайно потужний інструмент в розробці мобільних додатків для підприємств, особливо в крос-платформній мобільній розробці, через проблеми з масштабованістю та продуктивністю.

Читати далі: 12 революційних бібліотек для майстерності у фронтенд-розробці

Структура JWT

JWT фактично складається з трьох компонентів, розділених крапками (.):

• Заголовок (Header)
• Корисне навантаження (Payload)
• Підпис (Signature)

Усі ці компоненти кодуються у форматі Base64URL, що робить їх компактними та безпечними для передачі. Давайте розглянемо їх детальніше.

1. Заголовок (Header)

Заголовок — це метадані токена, який містить алгоритм підпису та тип токена. Типовий заголовок виглядатиме ось так:

Приклад:

{  
 "alg": "HS256",  
 "typ": "JWT"  
}

Поле "alg" вказує на алгоритм підпису, наприклад, HS256 або RS256, а "typ" вказує на тип токена, який є JWT.

Читати далі: Що нового в Node.js 21.0: функції, які повинен знати кожен розробник

2. Корисне навантаження (Payload)

Корисне навантаження містить вимоги (claims), тобто дані, що передаються. Вимоги можна поділити на:

• Зареєстровані вимоги (Registered Claims): Це такі поля, як видавець, суб'єкт і їхня дата закінчення терміну дії.
• Публічні вимоги (Public Claims): Це вимоги, які видаються розробниками, для яких потрібно забезпечити стійкість до зіткнень.
• Приватні вимоги (Private Claims): Це вимоги, які обмінюються між сторонами, і вони повинні домовитися про їх використання.

Читати далі: 7 нових API, які повинен використовувати кожен розробник у 2025 році

Приклад:

{  
 "sub": "1234567890",  
 "name": "John Doe",  
 "admin": true  
}

3. Підпис (Signature)

Цей підпис фактично підтверджує цілісність і автентичність токена.
текст перекладу

Підпис створюється за допомогою закодованого заголовка, який підписується корисним навантаженням за допомогою секретного ключа або приватного ключа.

Формула:

HMACSHA256(  
 base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),  
 secret  
)

Читати далі: 10 JavaScript Web API, які сформують майбутнє розробки вебсайтів

Як працює JWT

Ось як працюють кроки workflow JWT:

• Аутентифікація: Користувач входить, і сервер створює JWT, який містить інформацію про користувача разом з привілеями.
• Передача токена: Токен передається клієнту. Зазвичай він йде в заголовку HTTP Authorization.
• Перевірка токена: При кожному наступному запиті клієнт додає JWT, який сервер перевіряє і таким чином надає доступ користувачу.

Цей безстанний підхід не потребує зберігання сесій на сервері, що покращує масштабованість і продуктивність. Це досить основний підхід для розробників, які працюють над крос-платформеними додатками, а також для створення масштабованих послуг розробки ERP-додатків.

Читати далі: CDP проти DMP: Як обрати найкраще рішення для вашого бізнесу

Переваги JWT

1. Компактність
   JWT компактні та безпечні для URL, тому їх легко передавати через заголовки HTTP або як параметри URL. Це дуже важливо при розробці мобільних додатків для підприємств, де ефективність має значення.
2. Безстанна аутентифікація
   З JWT не потрібно зберігати дані сесії на сервері; це означає зменшення використання пам'яті та полегшення горизонтального масштабування.
3. Безпека
   У JWT використовуються складні криптографічні алгоритми. Завдяки цьому можна гарантувати цілісність і автентичність. Термін придатності (exp) та вимоги до аудиторії є частиною багатьох інших параметрів безпеки.
4. Гнучкість
   JWT в основному використовується для створення крос-платформних мобільних додатків, а також для сервісів вебсайтів або API. Однак, крім цього, його підтримують багато фреймворків та мов програмування.

Читати далі: Kubernetes проти Docker: чітке та детальне порівняння

Впровадження JWT в крос-платформенний додаток

JWT допомагає крос-платформенним розробникам полегшити аутентифікацію, коли створюють мобільні додатки. Ось як вони працюють:

• Генерація токена: Після аутентифікації користувача сервер створює JWT, що містить вимоги, такі як user_id, роль і exp.
• Зберігання токена: Клієнт безпечно зберігає JWT у локальному сховищі або безпечних куки.
• Використання токена: Для кожного виклику API клієнт додає JWT разом з заголовком Authorization (Bearer ).
• Аутентифікація токена: Сервер перевіряє JWT за його вимогами та підписом, і лише після цього виконує конкретну дію за запитом.

Вищезгадані два процеси покращують безпеку та продуктивність у розроблених крос-платформенних мобільних додатках і подібних програмах.

Читати далі: JavaScript фреймворки у 2025 році: тренди, яких слід дотримуватись

Рекомендовані практики з JWT

Ось набір кращих практик для усунення загроз:

1. Використання потужних алгоритмів.
   Наприклад, використовуйте потужні алгоритми для підпису токенів — RS256 або ES256.
2. Використання терміну дії токенів.
   Приклад включає — зменшення використання токенів до величезного обсягу, вказуючи час закінчення терміну як claims exp.
3. Перевірка токенів
   Перевірка підпису повинна відбуватись на кожному етапі, включаючи всі вимоги, такі як аудиторія, і обов'язково включати exp для визначення його терміну придатності.
   4.
   текст перекладу

Безпечне зберігання токена на стороні клієнта

Завжди уникайте зберігання будь-якої чутливої інформації в локальному сховищі.
5. HTTPS
Уся комунікація повинна відбуватись через HTTPS, включаючи токени.

Читати далі: Обов'язкові бібліотеки Vue.js для 2025 року: Топ-10 виборів

Кінець

Це безстанний протокол. Отже, може бути багато модулів та сервісів, і вони будуть взаємодіяти між собою. Це дозволяє максимально розкрити потенціал при розробці ERP-сервісів. Таким чином, розробники можуть використовувати JWT для наступних цілей:

• Удосконалена аутентифікація: Дозвольте користувачам легко отримувати доступ до різних модулів.
• Покращена безпека: Захищайте чутливі бізнес-дані за допомогою сильнішого шифрування та перевірки токенів.
• Масштабованість: Обробка великої кількості користувачів без перевантаження сервера.

Читати далі: Найкращі технологічні стекі для створення масштабованих SaaS-додатків у 2025 році

JWT проти аутентифікації на основі сесій

Переваги JWT порівняно з традиційною аутентифікацією на основі сесій:

• Масштабованість: Сесії не потребують жодного зберігання на стороні сервера, що робить JWT ідеальним для розподілених систем.
• Розділена архітектура: JWT ідеально підходить для розробки мікросервісів та послуг з розробки веб-додатків. Компоненти незалежні.
• Підтримка міждоменної аутентифікації: JWT значно спрощує аутентифікацію між кількома доменами; це одна з проблем, з якими стикаються куки сесій.

Читати далі: Розширені та креативні техніки TypeScript для професіоналів

Загальні випадки використання JWT

1. Єдина аутентифікація (SSO)
   JWT є однією з основних вимог для компаній, які розробляють свої мобільні підприємницькі додатки, тому що за допомогою JWT користувачі можуть користуватися кількома сервісами через один вхід.
2. Аутентифікація API
   JWT широко використовується для захисту RESTful API, щоб тільки аутентифіковані клієнти могли робити запити до ресурсів.
3. Безпечна передача даних
   JWT може зробити передачу даних між сторонами безпечною, надаючи гарантії цілісності та автентичності даних.

Читати далі: Wix проти WordPress проти Squarespace: порівняльний посібник

Висновок

JSON Web Tokens стали новим стандартом для аутентифікації. Це безпечний, масштабований і гнучкий інструмент для розробників. Завдяки крос-платформенним мобільним додаткам, масштабованим ERP-системам або веб-платформам, майстерність у використанні JWT є одним з найважливіших ключів для безперебійної доставки користувацького досвіду. Розуміння принципів, структури та кращих практик JWT робить його незамінним для розробника, який прагне забезпечити майбутнє додатків у сучасному динамічному цифровому світі.

JWT корисний для організацій, що займаються розробкою веб-додатків або інших крос-платформених мобільних додатків, шукаючи безпеку. Використовуйте JWT для ще одного кроку до формування безпечних та ефективних систем у ці висококонкурентні комп'ютерні епохи.

Дякуємо за те, що прочитали до кінця. Перш ніж ви підете:

• Будь ласка, розгляньте можливість плескати і слідувати 👏
• Слідкуйте за нами на LinkedIn | Instagram | Facebook
• Більше контенту на Appvintech Blog

Перекладено з: Mastering JWT (JSON Web Tokens): A Developer’s Guide