JWT渗透姿势详解

1. JWT基础概念

JWT(JSON Web Token)是一种开放标准(RFC 7519)，用于在网络应用环境间安全地传递声明(claims)。它由三部分组成，用点(.)分隔：

1. Header：包含令牌类型和签名算法
2. Payload：包含声明(claims)，即用户数据和其他元数据
3. Signature：用于验证令牌完整性的签名

1.1 JWT结构示例

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

2. JWT常见漏洞类型

2.1 算法修改攻击(None算法)

原理：JWT支持"none"算法，表示不验证签名。攻击者可将算法改为"none"并移除签名部分。

利用步骤：

1. 解码JWT获取原始header
2. 修改alg为"none"
3. 移除签名部分(最后一个点后的内容)
4. 发送修改后的令牌

防御：服务器应明确指定允许的算法，拒绝none算法。

2.2 弱密钥攻击

原理：使用弱密钥(如"secret"、"password"等)容易被暴力破解。

利用工具：

• jwt_tool
• hashcat
• John the Ripper

防御：使用强随机密钥，定期更换密钥。

2.3 算法混淆攻击(RS256转HS256)

原理：当应用支持多种算法时，攻击者可将非对称算法(RS256)改为对称算法(HS256)，并使用公钥作为密钥伪造签名。

利用步骤：

1. 获取服务器公钥
2. 修改header中的alg为HS256
3. 使用公钥作为密钥生成新签名
4. 发送伪造的令牌

防御：严格校验算法类型，只允许预期算法。

2.4 密钥泄露

原理：密钥文件或配置不当导致密钥泄露。

常见泄露位置：

• 版本控制系统(.git)
• 配置文件
• 文档注释
• 错误消息

防御：严格管理密钥，避免硬编码。

2.5 无效签名验证

原理：服务器未正确验证签名，仅解码payload就信任令牌。

检测方法：修改payload后不修改签名，观察是否仍被接受。

防御：严格验证签名有效性。

2.6 过期时间缺失/过长

原理：未设置exp声明或过期时间过长，增加令牌被盗风险。

防御：设置合理的过期时间，使用refresh token机制。

3. JWT渗透测试工具

3.1 jwt_tool

功能：

• 解码/编码JWT
• 生成新令牌
• 暴力破解密钥
• 篡改测试

常用命令：

python3 jwt_tool.py <JWT>
python3 jwt_tool.py <JWT> -C -d wordlist.txt  # 字典攻击
python3 jwt_tool.py <JWT> -X a -pk public.pem  # 算法混淆攻击

3.2 Burp Suite插件

• JWT Editor
• JSON Web Tokens

3.3 在线工具

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

4. 渗透测试流程

1. 收集信息：获取JWT样本，分析结构
2. 测试签名验证：
   • 修改payload不修改签名
   • 测试none算法
   • 测试算法混淆
3. 密钥破解：
   • 使用常见密钥字典
   • 暴力破解
4. 检查声明：
   • 检查exp、nbf、iat等时间声明
   • 测试权限提升
5. 测试注销机制：检查令牌是否可继续使用

5. 防御措施

1. 算法控制：
   • 明确指定允许的算法
   • 拒绝none算法
2. 密钥管理：
   • 使用强随机密钥
   • 定期更换密钥
   • 避免密钥泄露
3. 声明验证：
   • 验证exp、nbf、iat
   • 验证iss、aud等标准声明
4. 安全配置：
   • 设置合理的过期时间
   • 实现令牌撤销机制
5. 传输安全：
   • 始终使用HTTPS
   • 避免URL传输(可能被日志记录)

6. 高级攻击技巧

6.1 JKU/JWK注入

原理：利用header中的jku或jwk参数指定外部密钥。

利用步骤：

1. 托管恶意公钥
2. 修改jku指向恶意服务器
3. 使用对应私钥签名

防御：禁用jku/jwk或严格限制域名。

6.2 Kid参数滥用

原理：kid(key ID)参数可能用于文件包含或SQL注入。

利用方法：

• 路径遍历："kid": "../../../etc/passwd"
• SQL注入："kid": "key' UNION SELECT 'key' --"

防御：严格校验kid值。

6.3 嵌套JWT攻击

原理：利用JWE嵌套JWT绕过验证。

防御：明确处理嵌套令牌的逻辑。

7. 实际案例

案例1：算法修改导致认证绕过

1. 原始JWT使用RS256算法
2. 攻击者修改为HS256算法
3. 使用泄露的公钥作为密钥签名
4. 服务器错误地使用公钥验证HS256签名
5. 认证绕过成功

案例2：弱密钥导致账户接管

1. 发现JWT使用HS256算法
2. 使用常见密钥字典破解
3. 成功破解密钥为"secret123"
4. 使用该密钥生成管理员令牌
5. 接管任意账户

8. 总结

JWT作为现代应用广泛使用的认证机制，其安全性至关重要。渗透测试时应全面检查算法实现、密钥强度、声明验证等方面。开发人员应遵循安全最佳实践，避免常见配置错误。通过正确实施防御措施，可以充分发挥JWT的优势，同时最小化安全风险。