JWT通过无状态令牌实现安全认证，由Header、Payload、Signature三部分组成，Node.js结合jsonwebtoken库可实现签发与验证，登录后返回Token，后续请求通过中间件校验身份，并基于角色控制权限，建议使用强密钥、合理设置过期时间、避免存储敏感信息，前端注意XSS防护，适用于分布式系统和前后端分离架构。
在现代Web应用开发中，用户身份认证和权限控制是不可或缺的一环。JWT（JSON Web Token）作为一种轻量级的开放标准（RFC 7519），被广泛用于服务端实现安全的认证与授权机制。相比传统的Session认证方式，JWT具备无状态、可扩展、跨域友好等优势，特别适合分布式系统和前后端分离架构。
JWT基本原理
JWT本质上是一个字符串，由三部分组成，用点（.）分隔：
- Header（头部）：包含令牌类型和所使用的签名算法，如 HMAC SHA256。
- Payload（载荷）：存放用户信息（如用户ID、角色、过期时间等），但不建议放敏感数据。
- Signature（签名）：对前两部分使用密钥进行加密生成，确保令牌未被篡改。
最终格式为：xxxxx.yyyyy.zzzzz。服务端签发JWT后，客户端通常将其存入localStorage或通过Authorization头携带，在后续请求中验证身份。
Node.js中实现JWT认证
使用Node.js结合jsonwebtoken库可以快速实现JWT签发与验证。
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npm install jsonwebtoken express cookie-parser
2. 签发Token（登录成功后）
const jwt = require('jsonwebtoken'); const secret = 'your-secret-key'; // 应该存环境变量 app.post('/login', (req, res) => { const { username, password } = req.body; // 验证用户名密码（此处简化） if (username === 'admin' && password === '123456') { const token = jwt.sign( { userId: 1, username, role: 'user' }, secret, { expiresIn: '1h' } // 1小时过期 ); res.json({ token }); } else { res.status(401).json({ message: 'Invalid credentials' }); } });3. 验证Token（中间件保护路由）
function authenticateToken(req, res, next) { const authHeader = req.headers['authorization']; const token = authHeader && authHeader.split(' ')[1]; // Bearer TOKEN if (!token) return res.sendStatus(401); jwt.verify(token, secret, (err, user) => { if (err) return res.sendStatus(403); // 过期或无效 req.user = user; next(); }); } app.get('/profile', authenticateToken, (req, res) => { res.json({ message: `Welcome ${req.user.username}` }); });授权控制（基于角色）
在验证JWT的基础上，可进一步检查用户角色，实现细粒度权限管理。
function requireRole(role) { return (req, res, next) => { if (req.user.role !== role) { return res.status(403).json({ message: 'Insufficient permissions' }); } next(); }; } app.get('/admin', authenticateToken, requireRole('admin'), (req, res) => { res.json({ data: 'Admin only content' }); });这样，只有携带有效JWT且角色为admin的用户才能访问/admin接口。
安全建议
- 使用强密钥并存储在环境变量中，避免硬编码。
- 设置合理的过期时间，配合刷新Token机制提升安全性。
- 敏感操作应结合二次验证（如短信验证码）。
- 避免在Payload中存放密码、身份证等敏感信息。
- 前端存储JWT时注意XSS防护，可考虑使用HttpOnly Cookie。
基本上就这些。JWT让服务端认证变得更灵活，尤其适合API服务。只要合理设计签发、验证和权限逻辑，就能构建出安全可靠的认证体系。
