我應該什麼時候使用 JWTs？

啊，JSON Web Tokens (JWTs)——看起來每隔幾個月就在開發者社區中引發激烈辯論的話題！這些小型令牌已成為現代 web 應用程式中身份驗證的熱門選擇。但問題是：儘管開發者喜歡爭論其優缺點，身份驗證的環境一直在不斷演變。所以，讓我們撇開喧囂，對 JWTs 做一個平衡的了解。我們將探索它們在什麼時候很出色，在哪些地方可能不盡如人意，並幫助你確定它們是否適合你的專案。

了解 JWTs#

JWTs 是用於在各方之間作為 JSON 對象安全地傳輸信息的緊湊、自包含令牌。它們通常用於 web 開發中的身份驗證和信息交換。

JWTs 的主要特點#

• 無狀態：不需要伺服器端存儲
• 可攜帶：可跨不同域使用
• 安全：如果正確實施，能提供強大的安全性

JWT 辯論#

圍繞 JWTs 的爭議集中在幾個關鍵點上：

可擴展性與複雜性#

優點： JWTs 在大型、分散的環境中表現優異。

缺點： 對於小型應用程式來說，它們可能會引入不必要的複雜性。

JWTs 特別適合需要在多個伺服器或服務之間處理身份驗證的系統。它們的無狀態特性意味著每個伺服器可以獨立驗證令牌，而不需要查詢集中式會話存儲。這使得 JWTs 成為微服務架構、基於雲的系統以及需要水平擴展的應用程式的一個極好的選擇。

性能#

優點： JWTs 可以通過消除會話查詢來減少數據庫負載。

缺點： 對於低流量的應用程式，性能提升可能微不足道。

在高流量的場景中，JWTs 可以顯著提高性能，因為它們減少了身份驗證所需的數據庫查詢次數。一旦發行了 JWT，伺服器可以驗證它，並提取必要的信息，而不需要查詢數據庫。然而，要注意的是，對於流量較低或身份驗證需求較簡單的應用程式，性能優勢可能不明顯，而且 JWT 實現帶來的額外複雜性可能超過其增益。

安全考量#

優點： 使用身份驗證提供商服務時，JWTs 可以安全實施。

缺點： 錯誤的實施可能導致漏洞，如果不使用受信服務。

如果正確實施，JWTs 提供強大的安全功能。它們可以數位簽名以確保完整性，並可選擇加密來保護敏感信息。然而，必須認識到，錯誤的實施可能會引入嚴重的漏洞。常見的陷阱包括使用弱簽名算法、不當的密鑰管理，或者未正確驗證令牌。

實施挑戰#

優點： 身份驗證提供商服務提供簡化的、安全的 JWT 實施。 缺點： 從頭實施安全的 JWT 可能既複雜又耗時。

使用身份驗證提供商服務可以大幅減少實施 JWTs 的複雜性。這些服務處理了令牌簽名、驗證、和加密密鑰管理等複雜方面。它們通常提供完善的 SDK 和 API，使開發者更容易將安全身份驗證集成到他們的應用程式中。另一方面，嘗試從頭建立 JWT 系統需要對加密原理、安全編碼實踐和潛在攻擊向量有深入的了解，這對許多開發團隊來說可能是一項艱鉅且耗時的任務。

像 Logto 這樣的身份驗證提供商服務在幾個方面顯著簡化了 JWT 的實施：

1. 簡化設定： 它們處理 JWT 實施的複雜性，使小型專案也能使用。
2. 增強安全性： 這些服務實施行業標準的安全措施，減少漏洞風險。
3. 可擴展性： 它們提供的解決方案可以隨著應用程式的需求而成長。
4. 維護： 服務提供商處理定期更新和安全補丁。

使用這些服務，開發者可以專注於構建其核心應用程式功能，同時將 JWT 實施的複雜性留給專家。

什麼時候使用 JWTs#

在以下情境中，JWTs 可能特別有利：

1. 微服務架構： 用於跨多個服務的無狀態身份驗證。
2. 單點登錄 (SSO) 系統： 通過一次身份驗證訪問多個應用程式。
3. 移動應用程式： 在 API 調用中有效地維持用戶會話。
4. 高流量應用程式： 減少高流量環境中的數據庫負載。
5. 跨域資源共享 (CORS)： 簡化跨多域的身份驗證。
6. 伺服器無架構： 在伺服器端會話面臨挑戰的情況下提供無狀態身份驗證。

需考慮的替代方案#

對於更簡單的身份驗證需求，考慮這些替代方案：

1. 傳統會話基於身份驗證： 通常能滿足小型應用程式。
2. 伺服器端存儲的令牌基於身份驗證： 結合令牌的靈活性和伺服器端安全性。
3. OAuth 2.0 搭配不透明令牌： 適合委派授權場景。
4. API 密鑰： 適用於簡單的機器對機器身份驗證。

做出決策#

儘管 JWTs 提供強大的功能，但在一些情況下可能不必要或甚至不建議使用：

1. 簡單、低流量應用程式： 對於小型專案，傳統基於會話的身份驗證可能更簡單且足夠。
2. 無跨域要求的應用程式： 如果應用程式不需要跨多域或多服務共享身份驗證，JWTs 可能會增加不必要的複雜性。
3. 開發資源有限的專案： 從頭安全實施 JWTs 可能資源密集。若缺乏專業知識或時間，簡單的替代方案可能更合適。
4. 有嚴格安全要求的應用程式： 在某些情況下，伺服器端會話可能因其能夠立即無效化而被優選，這是 JWTs 本質上無法做到的。
5. 令牌大小是一個問題的場景： JWTs 可能比其他令牌類型更大，這在帶寬受限的環境中可能是個問題。

然而，隨著成熟的身份驗證工具和服務的出現，實施 JWTs 已變得更加容易。像 Logto 這樣的服務提供的即開即用 JWT 支援，配備行業標準的安全措施，讓任何規模的專案都可以利用 JWTs的好處而不增加相關的複雜性。

使用這類工具，即使是小型專案或資源有限的專案也能實現強大的、可擴展的身份驗證系統，能隨著需求的增長而擴大。這種方法允許你專注於核心應用邏輯，同時享受 JWTs 所提供的靈活性和潛在的可擴展性。