在IT安全和认证机制中, 令牌(Token)和签名(Signature) 是两个不同但常结合使用的概念。
1. 功能定位
令牌(Token)
令牌主要用于身份认证和授权。它是由服务器生成的凭证,代表用户身份或访问权限。
例如:
JWT(JSON Web Token)包含用户信息(如用户ID、角色)和有效期,用于验证客户端身份23。
Service Account的Token允许Kubernetes集群中的服务进行身份验证。
签名(Signature)
签名用于验证数据的完整性和来源。通过加密算法生成,确保数据未被篡改且来自可信方。
例如:
JWT中的签名部分用于验证令牌是否被伪造或修改。
HTTPS证书中的签名确保通信双方的身份合法性。
2. 内容与结构
令牌
通常包含明文或编码信息(如用户身份、权限、有效期)。
示例:JWT由Header(算法类型)、Payload(用户数据)、Signature(签名)三部分组成,前两部分是Base64编码的JSON数据。
格式示例:
Header.Payload.Signature
签名
是一个加密后的字符串,不直接包含业务信息。
生成方式:对原始数据(如令牌的Header+Payload)使用私钥或密钥加密,形成唯一标识。
验证方式:使用公钥或相同密钥解密并比对。
3. 使用场景
令牌
身份认证流程(如用户登录后获取访问令牌)。
授权机制(如OAuth 2.0中的Access Token)。
无状态会话管理(客户端存储Token,无需服务端记录会话)。
签名
确保API请求的完整性(如对请求参数签名防止篡改)。
验证文件或消息来源(如数字证书签名)。
保护令牌自身的安全性(如JWT的签名防止令牌伪造)。
4. 生命周期
令牌
具有有效期(如1小时、7天),过期后需重新获取。
可能被撤销(如黑名单机制)。
签名
与数据绑定,一次性验证(验证完成后即失效)。
不单独设置有效期,依赖数据本身的时效性。
5.生成与验证方式
令牌
由认证服务器生成(如使用密钥加密用户信息)。
客户端存储并传递令牌(如HTTP Header的Authorization: Bearer )。
签名
由发送方使用私钥或密钥生成(如HMAC-SHA256算法)。
接收方使用公钥或相同密钥验证(如JWT签名验证)。
示例
JWT中的令牌与签名协作
令牌:Header.Payload部分包含用户信息和算法类型。
签名:对Header.Payload加密生成,附加在令牌末尾,形成完整JWT:
Header.Payload.Signature
服务端验证签名以信任令牌内容。
API请求防篡改
客户端对请求参数生成签名(如按参数排序后Hash)。
服务端验证签名是否匹配,确保参数未被修改。
对比表
维度 | 令牌(Token) | 签名(Signature) |
---|---|---|
核心作用 | 身份认证与授权 | 数据完整性验证与来源认证 |
内容 | 包含用户信息或权限 | 加密字符串,无直接业务信息 |
有效期 | 有明确生命周期 | 一次性验证,与数据绑定 |
典型应用 | JWT、OAuth Token、Service Account | JWT签名、API防篡改、数字证书签名 |
参考文档:
深入分析集群安全机制
什么是 JSON Web 令牌
java几种常用的安全认证机制(JWT)
令牌验证 原理,深入理解令牌认证机制