JWT Principle | Notion

在 JWT（JSON Web Token）体系中，json.sign（或 jws.Sign）和 json.verify（或 jws.Verify）其实就是对“头部+载荷”做数字签名和验证的过程，整个流程并不涉及加密，只是保证数据未被篡改和可验证签发者身份。

原理概述

JWS（JSON Web Signature）

JWT 实际上是一种 JWS：

JWT = Base64UrlEncode(header).Base64UrlEncode(payload).Base64UrlEncode(signature)

没有加密
- Header 和 Payload 都只是 Base64Url 编码，任何人都能解码看到内容；
- Signature 用来保证完整性和真实性，但并不隐藏数据。

构造 Header

{
  "alg": "HS256",    // 或 RS256、ES256 等
  "typ": "JWT"
}

构造 Payload

你的业务数据，比如：

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "Merrick",
  "iat": 1620000000
}

Base64Url 编码

对 Header 和 Payload 分别做 Base64Url 编码，得到两段字符串：
```
encodedHeader = base64url(headerJSON)
encodedPayload = base64url(payloadJSON)
```

生成签名输入

signingInput = encodedHeader + "." + encodedPayload

计算签名
- 如果是对称算法（HS256），用 HMAC-SHA256(secret, signingInput)；
- 如果是非对称算法（RS256），用私钥做 RSA-SHA256 签名。

Base64Url 编码签名

signature = base64url( rawSignatureBytes )

拼接成最终 JWT

jwt = encodedHeader + "." + encodedPayload + "." + signature

分割 Token

将收到的 JWT 按 . 拆成三部分：A = encodedHeader，B = encodedPayload，C = signature
重建签名输入
```
signingInput = A + "." + B
```
Base64Url 解码签名
```
rawSignature = base64url_decode(C)
```
计算对比签名
- HS256：用同样的 secret 对 signingInput 做 HMAC-SHA256，比较结果与 rawSignature 是否一致；
- RS256：用公钥对 rawSignature 做 RSA-SHA256 验证，确认是由对应私钥签出的。
验证成功后
- 解析并返回 payload，同时可检查 exp、nbf、iss 等声明；
- 失败则抛出异常或返回无效。