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JWT（JSON Web Token）在 Node.js 中的加密与解密机制以及过期判断

目录

一、JWT结构

二、Node.js 加解密（验证）JWT

2.1 安装库

2.2 生成 Token（签名）

2.3 解密（验证）Token

2.4 支持的算法列表

过期时间判断机制

三、常见场景代码

3.1 Express 中间件验证

3.2 前端加入Bearer时的处理方式

四、安全建议

一、JWT结构

JWT 是签名（签名验证），由三部分组成：

Header.Payload.Signature

Header：

编码：这个 JSON 对象会被Base64Url编码，形成 JWT 的第一部分字符串。

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

Payload：传递的数据（Claims），存放实际要传输的信息。

{ userId: 12345, username: 'testuser' }

编码：这个 JSON 对象也会被Base64Url编码，形成 JWT 的第二部分字符串。

⚠️极度重要提示：
Payload 是不加密的！只是进行了 Base64 编码。任何人拿到 Token 都可以解码看到 Payload 里的内容。
千万不要在 Payload 里放密码、手机号等敏感信息

Signature：

作用：安全验证，防止 Token 被篡改。

这一部分是你看不懂的乱码，它是通过前面两部分计算出来的。

生成逻辑：
它需要使用：

• 编码后的 Header
• 编码后的 Payload
• 一个服务器持有的密钥 (secret)
• Header 中指定的算法 (如 HMAC SHA256)

最后，系统将这三部分用 . 连起来，就生成了最终的 Token：
encodedHeader.encodedPayload.signature

示例：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VySWQiOjEyMzQ1LCJleHAiOjE3MzM5NzAwMDB9.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

三部分详解：

二、Node.js 加解密（验证）JWT

2.1 安装库

npm install jsonwebtoken

2.2 生成 Token（签名）

const jwt = require('jsonwebtoken'); const SECRET_KEY = 'your-secret-key'; // 密钥（妥善保管） // 生成 token const token = jwt.sign( { userId: 12345, username: 'testuser' }, SECRET_KEY, { expiresIn: '2h', // 2小时后过期 algorithm: 'HS512' // <--- 在这里修改算法，指定使用 HMAC SHA-512 } ); console.log(token);

Payload 中自动添加的字段：

• iat（issued at）：签发时间戳
• exp（expiration）：过期时间戳

2.3 解密（验证）Token

const jwt = require('jsonwebtoken'); const SECRET_KEY = 'your-secret-key'; const token = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...'; try { // 解密并验证（会自动检查过期时间） const decoded = jwt.verify(token, SECRET_KEY); console.log('解密成功：', decoded); /* 输出： { userId: 12345, username: 'testuser', iat: 1733966579, // 签发时间 exp: 1733973779 // 过期时间 } */ } catch (err) { if (err.name === 'TokenExpiredError') { console.log('Token 已过期'); console.log('过期时间：', err.expiredAt); } else if (err.name === 'JsonWebTokenError') { console.log('Token 无效（签名错误或格式错误）'); } else { console.log('验证失败：', err.message); } }

2.4 支持的算法列表

在 Node.js 的 jsonwebtoken 库中，常见的支持算法包括：

过期时间判断机制

jwt.verify()会自动检查过期时间，无需手动判断：

jwt.verify(token, SECRET_KEY); // 过期会抛出 TokenExpiredError

三、常见场景代码

3.1 Express 中间件验证

const jwt = require('jsonwebtoken'); const SECRET_KEY = 'your-secret-key'; function authenticateToken(req, res, next) { const authHeader = req.headers['authorization']; const token = authHeader && authHeader.split(' ')[1]; // Bearer TOKEN if (!token) { return res.status(401).json({ error: '缺少 token' }); } try { const user = jwt.verify(token, SECRET_KEY); req.user = user; // 将用户信息挂载到 request next(); } catch (err) { if (err.name === 'TokenExpiredError') { return res.status(401).json({ error: 'Token 已过期' }); } return res.status(403).json({ error: 'Token 无效' }); } } // 使用 app.get('/protected', authenticateToken, (req, res) => { res.json({ message: '访问成功', user: req.user }); });

3.2 前端发送Bearer Token时的处理方式

前端发送 Bearer Token时，后端必须去掉Bearer前缀才能解析 Token

// 前端请求 headers: { 'Authorization': 'Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...' }

后端接收到的完整字符串是：

Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...

而 jwt.verify() 只能解析纯 Token（不含 Bearer ），所以必须先提取。

nodejs提取处理方式

const jwt = require('jsonwebtoken'); function authenticateToken(req, res, next) { // 1. 获取 Authorization 头 const authHeader = req.headers['authorization']; if (!authHeader) { return res.status(401).json({ error: '缺少 Authorization 头' }); } // 2. 提取 Token（去掉 "Bearer " 前缀） const token = authHeader.split(' ')[1]; // 分割后取第二部分 if (!token) { return res.status(401).json({ error: 'Token 格式错误' }); } // 3. 验证 Token try { const decoded = jwt.verify(token, SECRET_KEY); req.user = decoded; next(); } catch (err) { return res.status(403).json({ error: 'Token 无效或已过期' }); } }

四、安全建议

1. 密钥安全：SECRET_KEY必须保密，不要提交到代码仓库
2. HTTPS 传输：防止 token 被中间人截获
3. 过期时间：敏感操作用短过期（15分钟），长期登录用 Refresh Token
4. 不存敏感数据：Payload 可被 Base64 解码，不要放密码等敏感信息