隨著網路技術的飛速發展，安全性問題成為了開發Web套用時必須考慮的重要因素。JSON Web Token（JWT）作為一種開放標準（RFC 7519）定義的方式，它定義了一種緊湊的、自包含的方式，用於在雙方之間安全地傳輸資訊作為JSON物件。這些資訊可以被驗證、可以被信任，因為它們是數位簽名的。本文主要探討JWT在Web API中的套用及其優勢。
JWT的基本概念
JWT主要由三部份組成：Header（頭部），Payload（負載），和Signature（簽名）。Header和Payload都是以JSON格式表示的數據，然後進行Base64編碼。Signature則是對前兩部份的簽名，確保JWT的完整性和發送者的身份。
JWT在Web API中的套用
1. 認證與授權
JWT最常見的用途是用於認證和授權。當使用者登入成功後，伺服器會生成一個JWT並返回給客戶端。客戶端在後續的請求中，可以將此JWT放在HTTP請求的Authorization頭中。伺服器透過驗證JWT的簽名和有效期，來確定使用者的身份，並據此進行授權。
2. 無狀態會話
傳統的Web套用通常使用會話（Session）來跟蹤使用者狀態，但這種方式需要伺服器儲存會話資訊，增加了伺服器的負擔。而使用JWT，伺服器可以將使用者狀態編碼在JWT中，並行送給客戶端。客戶端在每次請求時都帶上這個JWT，伺服器透過驗證JWT來確定使用者狀態，從而實作了無狀態會話。
3. 跨域認證
在微服務架構中，服務之間可能需要進行跨域認證。JWT作為一種自包含的令牌，可以很容易地在不同的服務之間傳遞，實作跨域認證。
JWT的優勢
1. 自包含性
JWT是自包含的，它包含了關於使用者的所有必要資訊，因此無需再向伺服器查詢使用者的狀態或資訊。這減少了伺服器和客戶端之間的通訊次數，提高了系統的響應速度。
2. 可延伸性
JWT的Payload部份可以添加自訂的資訊，這使得JWT具有很高的可延伸性。開發者可以根據需要在JWT中添加額外的資訊，以滿足特定的業務需求。
3. 安全性
JWT使用數位簽名來確保其完整性和發送者的身份。這意味著即使JWT被截獲，攻擊者也無法篡改其中的資訊而不被發現。此外，JWT可以設定過期時間，進一步增強了其安全性。
註意事項
雖然JWT具有很多優勢，但在使用時也需要註意以下幾點：
保護私鑰 ：用於簽名JWT的私鑰必須妥善保管，防止泄露。一旦私鑰泄露，攻擊者就可以偽造JWT，導致嚴重的安全問題。
選擇合適的加密演算法 ：JWT支持多種加密演算法，如HS256、RS256等。應根據實際需求和安全要求選擇合適的加密演算法。
設定合適的過期時間 ：JWT的過期時間不宜設定過長，以減少因JWT被盜用而帶來的風險。同時，也要確保JWT在有效期內能夠被正常使用。
傳輸安全 ：雖然JWT本身是安全的，但在傳輸過程中仍可能被截獲。因此，應使用HTTPS等安全協定來傳輸JWT，以確保其安全性。
結論
JWT作為一種輕量級、自包含且安全的令牌格式，在Web API中具有廣泛的套用前景。透過合理地使用JWT，我們可以實作無狀態會話、跨域認證等高級功能，並提高系統的安全性和可延伸性。然而，在使用JWT時也需要註意保護私鑰、選擇合適的加密演算法、設定合適的過期時間以及確保傳輸安全等問題。
