在現代的微服務架構中，安全性和認證成為了重要的話題。JSON Web Token（JWT）是一種開放標準（RFC 7519），它定義了一種緊湊且自包含的方式，用於在各方之間作為 JSON 對象安全地傳輸信息。本文將詳細介紹如何使用 Spring Boot 與 JWT 進行 API 保護，以確保只有經過認證的用戶才能訪問特定資源。

JWT 基本概念:

JWT 是一種受歡迎的認證方式，由三個部分構成：標頭（Header）、數據負載（Payload）和簽名（Signature）。標頭一般由兩個字段組成：使用的簽名算法（如 HMAC SHA256 或 RSA）。數據負載則攜帶 JWT 的聲明，這些聲明可以是預定義的一組標準聲明，也可以是自定義聲明。最後是簽名部分，它確保了數據的完整性和來源的真實性。JWT 有著自包含和緊湊的特點，這使得它非常適合在 HTTP Header 中進行傳輸。

Spring Boot 項目設置:

首先，我們需要創建一個新的 Spring Boot 項目。可以使用 Spring Initializr 工具來生成項目結構，並添加必要的依賴，包括 spring-boot-starter-security 和 jwt。Spring Boot 提供了一種快速和簡便的方式來設定 Web 應用程序，並內置了對 Spring Security 的支持，這使得進行安全設置十分方便。

JWT 的生成與驗證:

在用戶成功登錄後，我們需要生成一個 JWT。這可以通過使用 jwt 庫來完成。我們需要創建一個包含用戶相關資訊（如用戶名和角色）的 JWT，並使用適當的算法對其進行簽名。一旦 JWT 被生成，我們需要將其作為認證憑證返回給客戶端。客戶端在隨後的 API 請求中，需要將該 JWT 作為 HTTP Header 的一部分發送回來。我們在服務端進行請求處理時，通過攔截器或過濾器來驗證該 JWT 的合法性。

安全配置:

使用 Spring Security 來配置 JWT 認證非常簡單。我們需要創建一個自定義的 OncePerRequestFilter，在每個請求進來時對 JWT 進行解析和驗證。如果驗證成功，我們需要將用戶的詳細信息存入 Spring Security 的上下文中，以便後續流程能夠識別出用戶身份。具體步驟包括創建 JWT 過濾器、配置安全策略（如授權規則）、以及創建用於生成和解析 JWT 的服務類別。

總結來說，Spring Boot 與 JWT 的結合能夠提供一種健壯且靈活的認證機制。通過合理的設計和實作，可以確保應用程序的數據安全性和用戶身份的真實性，從而提高整體系統的安全性和用戶體驗。