¿Qué son los JWT y cómo funcionan?

Los mecanismos seguros de autenticación y autorización son cruciales para salvaguardar la información confidencial. Un mecanismo que ha ganado gran popularidad son los JSON Web Tokens (JWT).

Los JWT proporcionan una forma segura y eficiente de autenticación, autorización y transmisión de información. Ofrecen una base sólida para crear aplicaciones web y API seguras.

Introducción a los JWT

JWT Son estructuras de datos autónomas que dos partes pueden utilizar para transferir información. Los JWT constan de tres partes distintas: un encabezado, una carga útil y una firma. Cada pieza tiene un propósito específico al garantizar la integridad y autenticidad del token.

1. El encabezamiento contiene metadatos sobre el tipo de token y el algoritmo de firma. Ayuda al destinatario a determinar cómo validar y procesar el token.
2. El carga útil posee los datos o reclamaciones para su transmisión. Los reclamos pueden incluir información del usuario, roles, permisos y metadatos necesarios. Es importante tener en cuenta que la carga útil es visible públicamente, por lo que no debes almacenar datos confidenciales sin el cifrado adecuado.
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3. El firma combina el encabezado codificado, la carga útil y una clave secreta privada para el servidor. Garantiza la autenticidad e integridad del token.

¿Por qué JWT?

A continuación se presentan algunas razones clave por las que los JWT se han convertido en un componente fundamental del desarrollo web moderno:

1. Los JWT no tienen estado y son escalables. Los JWT no tienen estado, a diferencia de los mecanismos tradicionales de autenticación basados ​​en sesiones. No necesitan almacenamiento del lado del servidor ni gestión de sesiones. Esto facilita la ampliación de aplicaciones y la distribución de la carga de trabajo entre servidores.
2. Compatibilidad entre dominios. Puede utilizar JWT en diferentes dominios o subdominios. Son ideales para construir sistemas distribuidos donde la autenticación abarca muchos servicios.
3. Seguridad mejorada. Con las firmas digitales, los JWT brindan un alto nivel de seguridad al garantizar la validez del token. Además, los JWT mitigan la exposición de los datos al almacenar solo la información necesaria en la carga útil.
4. Los JWT son ligeros y eficientes. Los JWT son compactos y eficientes. Esto los hace ideales para aplicaciones móviles o escenarios con ancho de banda limitado.

El flujo de trabajo de implementación de JWT

Deberá seguir estos pasos para aplicar los JWT en su aplicación:

1. Generando el token. En un éxito autenticacion de usuario proceso, el servidor generará un JWT. El JWT combina el encabezado, la carga útil y la clave secreta. El servidor envía el token resultante al cliente.
2. Almacenamiento de tokens. El cliente almacena el token de forma segura. El cliente puede almacenar JWT en almacenamiento local o mecanismos de almacenamiento seguro en la plataforma.
3. enviando el token. Para solicitudes que necesitan autenticación, el cliente incluye el JWT en los encabezados de la solicitud o como parámetro. El servidor verifica el token y extrae la información necesaria de la carga útil.
4. Caducidad y renovación del token. Los JWT pueden tener un tiempo de vencimiento incluido en la carga útil. El cliente puede solicitar un token actualizado utilizando un mecanismo de token de actualización para manejar los tokens caducados.

Al implementar estos pasos, puede aprovechar el poder de los JWT para crear aplicaciones web seguras y escalables.

Casos de uso e implementaciones de JWT

Los JWT están revolucionando el paradigma de seguridad. A continuación se muestran algunas áreas y casos de uso de JWT.

1. Autenticacion de usuario. Los JWT son populares para la autenticación de usuarios en aplicaciones web. El servidor puede identificar y autenticar de forma segura al usuario para solicitudes posteriores. La naturaleza sin estado de los JWT elimina la necesidad de almacenamiento de sesiones, lo que resulta en una escalabilidad mejorada.
2. Inicio de sesión único (SSO). Los JWT son excelentes para implementar SSO en todos los sistemas. Una vez que un usuario inicia sesión en una aplicación, puede generar un JWT para permitirle acceder a otros sistemas integrados. Esto simplifica la experiencia del usuario al tiempo que garantiza un control de acceso seguro.
3. Comunicación segura. Los JWT pueden asegurar la comunicación entre microservicios o API. Los servicios pueden autorizar solicitudes sin depender de un servidor de autenticación centralizado. Esta descentralización mejora la escalabilidad y reduce la carga sobre los recursos de la red.
4. Autenticación sin contraseña. Los JWT permiten la autenticación sin contraseña, lo que mejora la comodidad y la seguridad del usuario. Puede emitir JWT por correo electrónico o SMS para verificar la identidad del usuario sin contraseñas y mitigar el riesgo de robo de credenciales.

Consideraciones de seguridad de JWT

La seguridad de JWT depende de mecanismos sólidos de validación de tokens. Estos mecanismos incluyen verificación de firma, selección de algoritmo, marca de tiempo y verificación del emisor.

Protección de los JWT contra la manipulación y la falsificación

Firme sus JWT con algoritmos criptográficos sólidos como HMAC o RSA. Verifique la firma durante la validación del token para garantizar que el token sea seguro y válido. Además, almacene la clave secreta que utiliza para firmar JWT para protegerlos del acceso no autorizado. Implementar prácticas de rotación de claves y almacenamiento seguro de claves.

Prevención de vulnerabilidades de seguridad comunes de JWT

Agregue tiempo de vencimiento a sus JWT y rechace los tokens vencidos para evitar el uso indebido. Los JWT pueden incluir una audiencia (reclamo aud) que especifica el destinatario previsto del token. Compruebe si la audiencia coincide con el valor esperado para evitar el uso no autorizado. Implemente JWT para revocar o incluir en la lista negra jWT en caso de sospecha de compromiso o uso no autorizado.

Consideraciones de seguridad adicionales

Envía tus JWT canales seguros como HTTPS para evitar escuchas o interceptación del token. Mantenga el tamaño de su carga útil al mínimo para reducir el riesgo de exposición de información confidencial. Almacene datos confidenciales en el lado del servidor y recupérelos cuando sea necesario. Valide y desinfecte los JWT después de su creación para evitar inyecciones y otros ataques.

Alternativas populares de JWT

Antes y después de los JWT, ha habido otras medidas para autenticacion y autorizacion. A continuación se muestran algunas alternativas de JWT según las especificaciones de su aplicación.

Sesiones con estado

Una alternativa tradicional a los JWT son las sesiones con estado, donde el servidor retiene los datos de la sesión. Las sesiones del lado del servidor permiten un control granular sobre la gestión de sesiones, pero pueden presentar desafíos de escalabilidad. Además, son susceptibles a ataques específicos.

OAuth 2.0

OAuth 2.0 es un protocolo de autenticación adoptado que permite a los usuarios otorgar acceso limitado a sus recursos a aplicaciones de terceros. Utiliza tokens para la autenticación de solicitudes y un marco para la autenticación y autorización. La extensibilidad de OAuth 2.0 se adapta a escenarios que requieren un acceso detallado.

Conexión OpenID

OpenID Connect (OIDC) se basa en OAuth 2.0 y agrega una capa de identidad que proporciona una forma estandarizada de autenticar usuarios. Introduce tokens de identificación que contienen información del usuario. También sirve como afirmaciones verificables sobre la identidad del usuario. OIDC es una excelente opción cuando la federación de identidades y inicio de sesión único (SSO) las capacidades son esenciales.

SAML

El lenguaje de marcado de aserción de seguridad (SAML) es un estándar basado en XML para intercambiar datos de autenticación y autorización. SAML permite la autenticación federada. Esto permite a los usuarios acceder a múltiples aplicaciones con un único conjunto de credenciales.

SAML proporciona funciones de seguridad sólidas, pero su dependencia de XML supone un desafío.

Muchos lenguajes y marcos admiten JWT

La implementación efectiva de JWT puede mejorar significativamente la seguridad y escalabilidad de las aplicaciones web. Puede implementar la autenticación JWT en muchos idiomas, incluido Python. Existe un sólido soporte para la autenticación de usuarios en aplicaciones Flask con JWT