Un JSON Web Token (JWT) es un estándar abierto (RFC 7519) para compartir información de manera segura como un objeto JSON compacto entre partes, como clientes y servidores.

Este token firmado digitalmente verifica la identidad del usuario y protege los datos enaplicaciones weby API, evitando el acceso no autorizado. A diferencia de las sesiones tradicionales, los JWT son sin estado, lo que los hace ideales para una autenticación escalable.

Los JWT se firman utilizando métodos como HMAC para claves simétricas o RSA/ECDSA para pares asimétricos, asegurando una transmisión a prueba de manipulaciones. Permiten una verificación rápida sin consultas a bases de datos, mejorando el rendimiento en sistemas modernos.

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Cuando Usar JSON Web Tokens

Los JSON Web Tokens (JWT) son una forma compacta y segura de transmitir información entre las partes como un objeto JSON. Se utilizan a menudo en escenarios como:

• Autenticación: Los JWT son ideales para autenticar a los usuarios después de que han iniciado sesión.
• Autorización: Se pueden utilizar para garantizar que sólo los usuarios autorizados accedan a ciertos recursos.
• Intercambio de información: Los JWT permiten el intercambio seguro de información entre partes.

Los tokens JWT destacan en escenarios específicos para operaciones seguras y eficientes. El uso principal es la autorización, donde las solicitudes posteriores al inicio de sesión incluyen el JWT para acceder a rutas, servicios o recursos protegidos. Esto admite el inicio de sesión único (SSO) a través de dominios con un mínimo de sobrecarga.

Otra aplicación clave es el intercambio de información. Los JWT firmados confirman la autenticidad del remitente y la integridad de los datos, perfectos paraComunicaciones API. Por ejemplo, en microservicios, transmiten reivindicaciones como los roles de usuario sin exponer secretos.

Utiliza JWTs para aplicaciones sin estado, backends móviles o solicitudes de origen cruzado. Evítalos para datos altamente sensibles que necesiten cifrado; opta por JWE en su lugar.

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Estructura del Token JWT Explicada

Un token JWT sigue un formato simple y compacto: tres partes codificadas en Base64Url separadas por puntos (por ejemplo, xxxxx.yyyyy.zzzzz). Este diseño garantiza la seguridad en URL y una fácil transmisión por HTTP, superando estándares XML como SAML.

Encabezado JWT

El encabezado es un objeto JSON con el tipo de token ("typ": "JWT") y el algoritmo de firma ("alg": por ejemplo, "HS256" para HMAC SHA256 o "RS256" para RSA). Codificado en Base64Url, proporciona metadatos para la verificación. Ejemplo:

{

  "alg": "HS256",

  "typ": "JWT"

}

Mantén los encabezados al mínimo para mantener la compacidad.

Carga útil de JWT

El payload contiene afirmaciones—declaraciones sobre el usuario o los datos. Los tipos incluyen:

Reclamos registrados: Estándar como "iss" (emisor), "exp" (expiración), "sub" (sujeto), "aud" (audiencia).

• Reclamos públicos: Personalizado, registrado en IANA para evitar conflictos (por ejemplo, URIs).

• Reclamaciones privadas: Datos personalizados acordados entre las partes.

Ejemplo:

{

  "sub": "1234567890",

  "name": "Juan Doe",

  "admin": true

}

Los payloads codificados y legibles (pero no secretos a menos que estén cifrados) deben evitar información sensible.

Firma JWT

La firma verifica la integridad: se crea al hashear el encabezado.payload codificado con una clave secreta o privada utilizando el algoritmo del encabezado. Para HMAC SHA256: HMACSHA256(base64(encabezado) + "." + base64(payload), secreto).

Los servidores lo recalculan al recibirlo; las discrepancias indican manipulación. La firma asimétrica (RSA/ECDSA) también prueba la identidad del emisor a través de claves públicas. Esto hace que los JWT sean confiables paraintercambios seguros.

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¿Cómo Funciona un Token JWT?

La autenticación JWT es sencilla y sin estado. Aquí está el flujo:

•  

  Solicitud de inicio de sesión:

  El usuario envía credenciales (por ejemplo, nombre de usuario/contraseña) a través de la aplicación cliente al servidor.

   

• Generación de tokens:Las credenciales válidas solicitan al servidor que cree un JWT con afirmaciones, lo firme y codifique las partes.

• Devolución de Token:El servidor envía JWT al cliente (a menudo en cookies solo HTTP por razones de seguridad).

• El cliente adjunta JWT en el encabezado de autorización (token Bearer). El servidor valida la firma, la expiración y los reclamos.

• Acceso concedido:Los tokens válidos desbloquean recursos; los inválidos son rechazados.

Esto reduce la carga del servidor—no se necesita almacenamiento de sesión. Para SSO, los tokens se propagan sin problemas entre los servicios. Herramientas como jwt.io te permiten depurar y generar tokens de manera práctica.

Beneficios y Mejores Prácticas para Tokens JWT

JWTs ofrecen ventajas clave: compacidad (típicamente menos de 1KB), soporte entre lenguajes y escalabilidad para sistemas distribuidos . Son seguros para URL y funcionan en navegadores, ideales para SPA y APIs.

Ventajas de Usar JWT

• Sin estado:No hay almacenamiento del lado del servidor; verificación de velocidad de reclamaciones contenidas de forma autónoma.

• Transmisión Segura:Las firmas previenen la falsificación; soportan criptografía asimétrica para la confianza.

• Versátil:Maneja la autenticación, el intercambio de datos e incluso la limitación de tasa de API a través de reclamaciones.

Mejores Prácticas para la Implementación Segura de JWT

• Utiliza algoritmos robustos como RS256 en lugar de HS256 para evitar la exposición de claves.

• Establecer expiraciones cortas ("exp") y tokens de actualización para las sesiones.

• Almacene en ubicaciones seguras: cookies solo HTTP, no localStorage (vulnerable a XSS).

• Valida todas las afirmaciones; nunca confíes en cargas útiles no firmadas.

• Gire las llaves regularmente y monitoree en busca de brechas.

Siguiendo estos, se minimizan riesgos como el robo de tokens o ataques no algorítmicos.

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Conclusión

Los JSON Web Tokens (JWT) revolutionan la autenticación segura y el intercambio de datos, ofreciendo un estándar compacto y verificable para el desarrollo web moderno.

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Preguntas Frecuentes

¿Cómo verifica realmente un JWT la identidad del usuario?

Utiliza una firma criptográfica. El servidor verifica el encabezado + la carga útil del token contra su clave secreta o pública. Si la firma coincide, la identidad se confirma al instante.

¿Por qué se considera que JWT es sin estado en comparación con las sesiones tradicionales?

Todos los reclamos necesarios están dentro del propio token, por lo que el servidor no almacena datos de sesión. La verificación se realiza sin búsquedas en la base de datos.

La razón principal por la que los desarrolladores prefieren RS256 sobre HS256 es que RS256 utiliza un algoritmo de clave pública, lo que significa que la firma se crea con una clave privada y se puede verificar con una clave pública. Esto permite una mejor seguridad, ya que la clave pública puede ser compartida sin comprometer la clave privada. Por otro lado, HS256 usa un algoritmo de clave secreta simétrica, lo que significa que la misma clave se utiliza para firmar y verificar el token. Esto puede representar un riesgo mayor si la clave se ve comprometida, ya que cualquiera que tenga acceso a la clave puede crear o modificar tokens válidos.

RS256 separa las claves privadas y públicas, reduciendo la exposición. Incluso si se filtra la clave pública, los atacantes no pueden falsificar tokens válidos.

¿Puedo almacenar datos sensibles de usuario dentro de la carga útil del JWT?

No. Las cargas útiles son legibles, no están encriptadas. Solo guarda las afirmaciones necesarias para los flujos de autenticación; empuja cualquier cosa sensible a canales encriptados o utiliza JWE.

¿Por qué importan los tiempos de expiración cortos para la seguridad de JWT?

Los tokens de corta duración reducen la ventana de ataque. Incluso si un token se filtra, se vuelve inútil rápidamente, especialmente cuando se combina con tokens de actualización.

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