JWT安全漏洞分析与利用教学文档

0x01 JWT基础概念

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通常由三部分组成：

1. Header - 包含令牌类型和签名算法
2. Payload - 包含声明(claims)
3. Signature - 用于验证消息在传输过程中未被篡改

典型JWT格式：header.payload.signature

0x02 JWT常见安全漏洞

1. 可爆破密钥漏洞

漏洞原理：

• 当JWT使用弱密钥或可预测密钥时，攻击者可以通过暴力破解获取签名密钥
• 一旦获取密钥，攻击者可伪造任意令牌

利用条件：

• JWT使用对称加密算法(如HS256)
• 服务器未对密钥强度做限制
• 服务器未实施爆破防护机制

利用工具：

• hashcat
• jwt_tool
• 自定义爆破脚本

爆破步骤：

1. 捕获有效JWT令牌
2. 使用字典攻击尝试破解密钥
3. 使用破解出的密钥生成新令牌

2. 未验证签名漏洞

漏洞原理：

• 服务器端未正确验证JWT签名
• 攻击者可修改payload后直接提交，无需有效签名

利用方法：

1. 捕获有效JWT
2. 修改payload中的权限相关字段(如user→admin)
3. 直接提交修改后的JWT

3. "None"算法漏洞

漏洞原理：

• JWT规范允许使用"none"算法，表示不签名
• 如果服务器配置不当，可能接受"none"算法的令牌
• 攻击者可移除签名部分或将算法改为"none"绕过验证

利用步骤：

1. 修改header中的alg字段为"none"
2. 删除签名部分(保留最后的点)
3. 修改payload中的权限信息
4. 提交修改后的令牌

0x03 实战案例分析

案例1：小程序JWT密钥爆破

1. 信息收集：

   • 使用Burp Suite抓取小程序流量
   • 识别包含JWT的数据包(通常Authorization头中)
   • 使用HAE等插件高亮敏感信息

2. 分析JWT结构：

   eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
   

3. 爆破尝试：

   hashcat -a 0 -m 16500 jwt.txt rockyou.txt
   

   或使用jwt_tool：

   python3 jwt_tool.py <JWT> -C -d wordlist.txt
   

案例2：未验证签名越权

1. 原始JWT payload：

   {
     "user": "test",
     "role": "user"
   }
   

2. 修改payload：

   {
     "user": "test",
     "role": "admin"
   }
   

3. 直接提交修改后的JWT，观察是否可提权

案例3："None"算法绕过

1. 原始JWT：

   eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
   

2. 修改为：

   eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.
   

   (注意最后的点保留)

0x04 防御措施

1. 密钥管理：

   • 使用强密钥(长度≥256位)
   • 定期轮换密钥
   • 不同服务使用不同密钥

2. 签名验证：

   • 严格验证所有JWT签名
   • 拒绝"none"算法
   • 验证header中的alg字段与预期算法一致

3. 其他防护：

   • 实施速率限制防止爆破
   • 使用非对称加密算法(如RS256)
   • 设置合理的令牌有效期
   • 对敏感操作实施二次验证

0x05 检测工具

1. jwt_tool：

   • JWT漏洞综合测试工具
   • 支持多种攻击方式

2. Burp Suite插件：

   • JSON Web Tokens插件
   • Autorize插件检测越权

3. 在线检测：

   • https://jwt.io/
   • https://token.dev/

0x06 总结

JWT安全漏洞主要源于实现不当而非协议本身缺陷。开发人员应：

• 严格验证签名
• 使用强密码学算法
• 避免接受"none"算法
• 对密钥实施严格管理

安全测试人员应重点关注：

• JWT算法类型
• 签名验证逻辑
• 密钥强度
• 权限提升可能性