面试题：安全认证：JWT在Serverless架构中的安全风险与应对

Question

在Serverless架构下使用JWT进行安全认证，可能会面临哪些安全风险？针对这些风险，你会采取哪些措施来保障认证的安全性？

Answer 1

可能面临的安全风险

1. 密钥泄露：JWT 依赖密钥进行签名验证，如果密钥泄露，攻击者可以伪造合法的 JWT，从而绕过认证机制。
2. JWT 劫持：攻击者可能通过中间人攻击、XSS 等手段获取用户的 JWT，然后利用该 JWT 冒充用户身份进行操作。
3. 过期时间设置不当：如果 JWT 的过期时间设置过长，即使在用户登出或权限变更后，攻击者仍可利用之前获取的 JWT 进行非法操作；若设置过短，可能会给用户带来频繁重新认证的不便。
4. 算法劫持：如果使用的签名算法被篡改或替换为不安全的算法，攻击者可以伪造 JWT 而不被察觉。
5. 无状态性带来的问题：Serverless 架构下 JWT 是无状态的，一旦 JWT 签发，服务端无法主动使其失效，增加了管理的难度。

保障认证安全性的措施

1. 密钥管理
   • 安全存储：将密钥存储在安全的密钥管理系统（KMS）中，如 AWS KMS、Azure Key Vault 等，这些系统提供了密钥的加密存储和访问控制功能。
   • 定期轮换：定期更新密钥，降低密钥泄露带来的风险。例如，每月或每季度轮换一次密钥。
2. 防止 JWT 劫持
   • 传输安全：使用 HTTPS 协议进行通信，确保 JWT 在传输过程中不被窃取或篡改。
   • 安全存储：在客户端，将 JWT 存储在安全的地方，如 HTTP-only Cookie 中，防止 XSS 攻击获取 JWT。避免将 JWT 存储在 LocalStorage 或 SessionStorage 中。
   • 使用 CSRF 保护：结合 CSRF 令牌，确保请求来自合法的源，防止 CSRF 攻击利用用户的 JWT 进行非法操作。
3. 合理设置过期时间
   • 短期令牌：设置较短的 JWT 过期时间，例如 15 - 30 分钟，提高安全性。
   • 刷新令牌：引入刷新令牌机制，当 JWT 过期时，使用刷新令牌获取新的 JWT，避免用户频繁重新登录。刷新令牌应长期有效且存储在安全的地方。
4. 算法安全
   • 使用安全算法：始终使用成熟、被广泛认可的签名算法，如 HMAC SHA - 256、RSA 等，避免使用自定义或不安全的算法。
   • 验证算法：在服务端验证 JWT 时，确保验证算法与签发时使用的算法一致，防止算法劫持。
5. 应对无状态性问题
   • 黑名单机制：维护一个已撤销的 JWT 黑名单，每次验证 JWT 时检查其是否在黑名单中。可以使用 Redis 等缓存服务实现黑名单的快速查询。
   • 结合状态管理：在某些关键操作或权限变更时，通过在服务端维护部分状态信息，如用户的登录状态，来确保 JWT 的有效性。