一文学习JWT造成的各种安全漏洞利用手法
字数 1635 2025-08-29 08:30:24

JWT安全漏洞利用手法全面解析

1. JWT基础概念回顾

JSON Web Token (JWT)是一种开放标准(RFC 7519)，用于在各方之间安全地传输信息作为JSON对象。JWT由三部分组成：

  • Header（头部）
  • Payload（负载）
  • Signature（签名）

格式为：header.payload.signature

2. JWT常见安全漏洞及利用手法

2.1 未验证签名漏洞

漏洞原理：
JWT库通常提供两种方法：

  • verify()：验证令牌的签名
  • decode()：仅解码令牌而不验证签名

当开发者混淆这两个方法，只使用decode()时，应用程序不会验证JWT的签名。

利用步骤：

  1. 获取普通用户的JWT令牌
  2. 解码JWT，修改payload中的身份信息（如将username改为administrator）
  3. 直接使用修改后的JWT访问特权功能

防御措施：

  • 始终使用verify()方法而非decode()
  • 确保签名验证逻辑正确实现

2.2 接受无签名令牌漏洞

漏洞原理：
JWT规范允许alg参数设置为none，表示无签名。如果服务器配置为接受无签名JWT，攻击者可伪造任意令牌。

利用步骤：

  1. 获取普通用户的JWT令牌
  2. 修改header中的alg为none
  3. 移除signature部分（保留最后的点）
  4. 修改payload中的身份信息
  5. 使用伪造的令牌访问特权功能

防御措施：

  • 明确拒绝alg=none的JWT
  • 使用白名单限制允许的算法

2.3 弱密钥爆破漏洞

漏洞原理：
类似弱密码问题，如果JWT使用的密钥强度不足，可能被暴力破解。

利用工具：

  • jwt_tool (https://github.com/ticarpi/jwt_tool)

爆破过程：

  1. 收集目标JWT样本
  2. 使用常见密码字典进行爆破
  3. 成功获取密钥后可伪造任意令牌

防御措施：

  • 使用足够强度的密钥（至少256位）
  • 定期更换密钥
  • 避免使用常见或默认密钥

2.4 算法混淆攻击

2.4.1 算法混淆基础

加密算法区别：

  • HS256 (HMAC with SHA-256):
    • 对称加密算法
    • 使用同一个密钥进行签名和验证
  • RS256 (RSA Signature with SHA-256):
    • 非对称加密算法
    • 使用私钥签名，公钥验证

漏洞原理：
后端通过JWT的alg头部决定验证方式，但如果错误地使用固定公钥验证所有类型JWT（包括HS256），会导致安全漏洞。

2.4.2 公钥泄露的算法混淆攻击

利用步骤：

  1. 获取公钥：

    • 检查常见端点：/jwks.json或/.well-known/jwks.json
    • 公钥通常以JWK(JSON Web Key)格式存储

  2. 生成签名：

    • 将alg改为HS256
    • 使用获取的公钥作为HS256的对称密钥
    • 生成新的JWT签名

  3. 伪造令牌：

    • 修改payload中的身份信息
    • 使用新生成的签名

  4. 特权访问：

    • 使用伪造的JWT访问特权功能

2.4.3 无公钥泄露的算法混淆攻击

利用步骤：

  1. 获取两个不同时间生成的JWT
  2. 使用工具分析可能的密钥
  3. 尝试将alg改为HS256并使用推测的密钥
  4. 伪造特权令牌

防御措施：

  • 明确指定接受的算法（白名单）
  • 不要使用公钥验证HS256令牌
  • 不同算法使用不同的验证逻辑

3. 综合防御策略

  1. 签名验证：

    • 始终验证JWT签名
    • 使用正确的验证方法（如verify()）

  2. 算法管理：

    • 明确指定接受的算法
    • 拒绝alg=none
    • 不同算法使用独立的验证逻辑

  3. 密钥安全：

    • 使用足够强度的密钥
    • 保护私钥和对称密钥
    • 定期更换密钥

  4. 敏感操作保护：

    • 对特权操作实施额外验证
    • 记录JWT使用情况

  5. 库和配置安全：

    • 使用最新版本的JWT库
    • 定期审计配置

通过全面了解这些漏洞和防御措施，开发人员可以更安全地实现JWT认证机制，有效防止各类攻击。

JWT安全漏洞利用手法全面解析 1. JWT基础概念回顾 JSON Web Token (JWT)是一种开放标准(RFC 7519)，用于在各方之间安全地传输信息作为JSON对象。JWT由三部分组成： Header（头部） Payload（负载） Signature（签名） 格式为： header.payload.signature 2. JWT常见安全漏洞及利用手法 2.1 未验证签名漏洞 漏洞原理 ： JWT库通常提供两种方法： verify() ：验证令牌的签名 decode() ：仅解码令牌而不验证签名 当开发者混淆这两个方法，只使用 decode() 时，应用程序不会验证JWT的签名。 利用步骤 ： 获取普通用户的JWT令牌 解码JWT，修改payload中的身份信息（如将 username 改为 administrator ） 直接使用修改后的JWT访问特权功能 防御措施 ： 始终使用 verify() 方法而非 decode() 确保签名验证逻辑正确实现 2.2 接受无签名令牌漏洞 漏洞原理 ： JWT规范允许 alg 参数设置为 none ，表示无签名。如果服务器配置为接受无签名JWT，攻击者可伪造任意令牌。 利用步骤 ： 获取普通用户的JWT令牌 修改header中的 alg 为 none 移除signature部分（保留最后的点） 修改payload中的身份信息 使用伪造的令牌访问特权功能 防御措施 ： 明确拒绝 alg=none 的JWT 使用白名单限制允许的算法 2.3 弱密钥爆破漏洞 漏洞原理 ： 类似弱密码问题，如果JWT使用的密钥强度不足，可能被暴力破解。 利用工具 ： jwt_ tool (https://github.com/ticarpi/jwt_ tool) 爆破过程 ： 收集目标JWT样本 使用常见密码字典进行爆破 成功获取密钥后可伪造任意令牌 防御措施 ： 使用足够强度的密钥（至少256位） 定期更换密钥 避免使用常见或默认密钥 2.4 算法混淆攻击 2.4.1 算法混淆基础 加密算法区别 ： HS256 (HMAC with SHA-256): 对称加密算法 使用同一个密钥进行签名和验证 RS256 (RSA Signature with SHA-256): 非对称加密算法 使用私钥签名，公钥验证 漏洞原理 ： 后端通过JWT的 alg 头部决定验证方式，但如果错误地使用固定公钥验证所有类型JWT（包括HS256），会导致安全漏洞。 2.4.2 公钥泄露的算法混淆攻击 利用步骤 ： 获取公钥 ： 检查常见端点： /jwks.json 或 /.well-known/jwks.json 公钥通常以JWK(JSON Web Key)格式存储 生成签名 ： 将 alg 改为HS256 使用获取的公钥作为HS256的对称密钥 生成新的JWT签名 伪造令牌 ： 修改payload中的身份信息 使用新生成的签名 特权访问 ： 使用伪造的JWT访问特权功能 2.4.3 无公钥泄露的算法混淆攻击 利用步骤 ： 获取两个不同时间生成的JWT 使用工具分析可能的密钥 尝试将 alg 改为HS256并使用推测的密钥 伪造特权令牌 防御措施 ： 明确指定接受的算法（白名单） 不要使用公钥验证HS256令牌 不同算法使用不同的验证逻辑 3. 综合防御策略 签名验证 ： 始终验证JWT签名 使用正确的验证方法（如 verify() ） 算法管理 ： 明确指定接受的算法 拒绝 alg=none 不同算法使用独立的验证逻辑 密钥安全 ： 使用足够强度的密钥 保护私钥和对称密钥 定期更换密钥 敏感操作保护 ： 对特权操作实施额外验证 记录JWT使用情况 库和配置安全 ： 使用最新版本的JWT库 定期审计配置 通过全面了解这些漏洞和防御措施，开发人员可以更安全地实现JWT认证机制，有效防止各类攻击。