Go 语言生成和解析 JWT的简单示例

杜金房

发布于 2025-09-02 12:05:37

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JWT（JSON Web Token）是一种无状态的身份验证机制，因其轻量、安全、跨域友好等特性，广泛应用于现代 Web 应用中。

什么是 JWT？

JWT（JSON Web Token）是一种开放标准，用于在网络应用环境安全地传递声明。它将用户信息（如用户ID、角色、权限等）编码为一个 JSON 对象，并使用数字签名确保其完整性和真实性。

JWT 的最大特点是：

无状态：服务器不需要保存会话信息。
可跨域使用：适合前后端分离架构。
自包含：所有必要的信息都包含在 Token 中。

JWT 的结构

JWT 由三部分组成：

Header（头部）
Payload（负载）
Signature（签名）

这三部分通过点号（`.`）连接，最终形成一个字符串，例如：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.
TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh93h9FqA

Header（头部）

Header 通常包含令牌的类型和所使用的签名算法。

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

Payload（负载）

Payload 是 JWT 的有效负载，包含声明（claims）。声明分为三类：

注册声明（Registered claims）：预定义的声明，如 `iss`（签发者）、`exp`（过期时间）、`sub`（主题）等。
公共声明（Public claims）：自定义的声明，但需避免冲突。
私有声明（Private claims）：自定义的数据，用于特定场景。

示例：

json
{
  "sub": "1234567890",
  "name": "xxx",
  "admin": true,
  "iat": 1516239022,
  "exp": 1516242622
}

Signature（签名）

签名部分是对头部和负载的签名，使用头部中声明的算法和密钥生成。其目的是确保数据未被篡改。

公式如下：

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),
  secret_key
)

JWT 的工作流程

用户登录：客户端将用户名和密码发送到认证服务器。
签发 Token：服务器验证成功后，生成一个 JWT 返回给客户端。
携带 Token：客户端在后续请求中将 JWT 放在 HTTP 请求头中（通常为 `Authorization: Bearer <token>`）。
验证 Token：服务器收到请求后，解析并验证 JWT 的签名和有效期，确认用户身份。
返回响应：服务器根据用户权限返回相应的数据。

Go 语言中使用 JWT 的实战示例

下面以 Go 语言为例，展示如何生成和解析 JWT。

安装依赖

go get -u github.com/golang-jwt/jwt/v5

生成 Token

package main
import (
    "fmt"
    "time"
    "github.com/golang-jwt/jwt/v5"
)
// jwtKey 是用于签名和验证JWT令牌的秘密密钥
var jwtKey = []byte("your-secret-key")
// Claims 定义了自定义声明，包括用户名和标准JWT声明
type Claims struct {
    Username string `json:"username"`
    jwt.RegisteredClaims
}
// generateToken 函数生成一个新的JWT令牌
func generateToken(username string) (string, error) {
    // 设置令牌过期时间为当前时间加上5分钟
    expirationTime := time.Now().Add(5 * time.Minute)
    // 创建包含用户名和标准JWT声明的声明对象
    claims := &Claims{
        Username: username,
        RegisteredClaims: jwt.RegisteredClaims{
            ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(expirationTime), // 过期时间
            IssuedAt:  jwt.NewNumericDate(time.Now()),      // 签发时间
            Issuer:    "test",                            // 签发者
        },
    }
    // 使用HS256算法创建新的JWT令牌，并返回签名后的字符串形式
    token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims)
    return token.SignedString(jwtKey)
}

解析 Token

// parseToken 函数解析JWT令牌并返回其中的声明
func parseToken(tokenStr string) (*Claims, error) {
    claims := &Claims{}
    // 解析JWT令牌，使用提供的claims对象存储声明，并使用jwtKey进行验证
    token, err := jwt.ParseWithClaims(tokenStr, claims, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
        return jwtKey, nil
    })
    if err != nil {
        return nil, err // 返回解析过程中发生的错误
    }
    if !token.Valid {
        return nil, fmt.Errorf("invalid token") // 如果令牌无效，返回错误
    }
    return claims, nil // 返回有效的声明
}

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