Ein JSON Web Token (JWT) ist ein kompaktes, sicheres und selbstbeschreibendes Format für den Austausch von Informationen zwischen Parteien. Es besteht aus einer JSON-Struktur, die aus drei Teilen besteht: dem Header, dem Payload und der Signatur.

1. Header: Der Header enthält Metadaten über den Typ des Tokens und den verwendeten Signaturalgorithmus.

2. Payload: Der Payload enthält die eigentlichen Ansprüche oder Informationen, die im Token enthalten sind. Diese Ansprüche können Benutzerdaten, Rollen, Berechtigungen usw. sein.

3. Signatur: Die Signatur wird verwendet, um sicherzustellen, dass der Token nicht manipuliert wurde. Sie wird erstellt, indem der Header, der Payload und ein geheimer Schlüssel (der nur dem Aussteller des Tokens bekannt ist) signiert werden.

JWTs werden häufig für Authentifizierung und Autorisierung in Webanwendungen verwendet. Sie können beispielsweise verwendet werden, um Benutzer nach der Anmeldung zu authentifizieren und ihnen Zugriff auf bestimmte Ressourcen zu gewähren, indem sie in den HTTP-Headern oder in HTTP-Cookies gespeichert und zwischen dem Client und dem Server ausgetauscht werden.

Unicast ist ein Begriff aus der Computernetzwerktechnik, der die Übertragung von Daten an eine einzelne Empfangsadresse beschreibt. Im Gegensatz dazu steht beispielsweise Broadcast, bei dem Daten an alle Adressen in einem Netzwerk gesendet werden, oder Multicast, bei dem Daten an eine bestimmte Gruppe von Adressen gesendet werden.

Unicast-Kommunikation ist typisch für viele Internetanwendungen, bei denen Daten gezielt an einen bestimmten Empfänger gesendet werden müssen, wie beispielsweise beim Abrufen von Webseiten, dem Versenden von E-Mails oder dem Herunterladen von Dateien. In einem Unicast-Kommunikationsmodell sendet ein Sender Daten an eine bestimmte IP-Adresse und ein bestimmter Empfänger reagiert darauf, indem er die Daten empfängt und darauf reagiert.

Broadcast bezieht sich auf eine Methode der Datenübertragung in einem Netzwerk, bei der Daten von einer einzigen Quelle an mehrere oder alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet werden. Im Gegensatz zu Unicast, bei dem Daten von einer Quelle an einen einzelnen Empfänger gesendet werden, und Multicast, bei dem Daten an eine vordefinierte Gruppe von Empfängern gesendet werden, werden bei Broadcast-Daten an alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet, unabhängig davon, ob sie die Daten benötigen oder nicht.

Broadcast wird häufig in Netzwerken eingesetzt, um Informationen zu verbreiten, die für alle Teilnehmer von Interesse sind, wie zum Beispiel ARP (Address Resolution Protocol) Anfragen, bei denen ein Gerät die MAC-Adresse eines anderen Geräts im Netzwerk identifizieren möchte, oder DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Anfragen, bei denen Geräte IP-Adressen von einem DHCP-Server anfordern.

Obwohl Broadcast eine einfache Möglichkeit bietet, Daten im Netzwerk zu verbreiten, kann es zu Netzwerküberlastungen führen, insbesondere in größeren Netzwerken, da alle Teilnehmer die übertragenen Daten empfangen müssen, unabhängig davon, ob sie relevant sind oder nicht. Aus diesem Grund wird Broadcast in größeren Netzwerken oft mit Vorsicht verwendet und durch effizientere Techniken wie Multicast ersetzt, wo es angebracht ist.

Multicast ist eine Netzwerkkommunikationsmethode, bei der Daten von einer Quelle an eine Gruppe von Empfängern übertragen werden. Im Gegensatz zu Unicast, bei dem Daten von einer Quelle an einen einzelnen Empfänger gesendet werden, ermöglicht Multicast die effiziente Übertragung von Daten an eine vordefinierte Gruppe von Empfängern, die sich die Daten teilen möchten.

Bei Multicast werden die Daten einmal von der Quelle gesendet und von den Routern im Netzwerk kopiert und an alle Teilnehmer in der Multicast-Gruppe weitergeleitet. Dies reduziert den Datenverkehr im Netzwerk im Vergleich zu Unicast, bei dem separate Kopien der Daten an jeden einzelnen Empfänger gesendet werden müssten.

Multicast wird häufig in Anwendungen wie Multimedia-Streaming, Video- oder Audiokonferenzen, verteilten Spielen und Software-Aktualisierungen verwendet, bei denen dieselben Daten an mehrere Teilnehmer gleichzeitig gesendet werden müssen. Es ist ein effizienter Mechanismus, um Bandbreite zu sparen und die Skalierbarkeit von Netzwerkanwendungen zu verbessern.

Websockets sind eine fortschrittliche Technologie für die bidirektionale Kommunikation zwischen einem Webbrowser (Client) und einem Webserver. Im Gegensatz zu traditionellen HTTP-Verbindungen, die in der Regel nur in einer Richtung (vom Client zum Server) arbeiten, ermöglichen Websockets eine gleichzeitige Kommunikation in beide Richtungen.

Hier sind einige wichtige Merkmale von Websockets:

1. Bidirektionale Kommunikation: Websockets ermöglichen die Echtzeitkommunikation zwischen Client und Server, wobei beide Parteien Nachrichten in beide Richtungen senden können.

2. Geringe Latenz: Durch den Aufbau einer dauerhaften Verbindung zwischen Client und Server reduzieren Websockets die Latenz im Vergleich zu herkömmlichen HTTP-Anfragen, bei denen für jede Anfrage eine neue Verbindung hergestellt werden muss.

3. Effizienz: Websockets reduzieren den Overhead im Vergleich zu HTTP, da sie weniger Header-Informationen benötigen und auf einer einzigen Verbindung basieren, anstatt bei jeder Anfrage eine neue Verbindung aufzubauen.

4. Unterstützung für verschiedene Protokolle: Websockets können verschiedene Protokolle verwenden, darunter das WebSocket-Protokoll selbst, aber auch das Secure WebSocket (wss) für verschlüsselte Verbindungen.

5. Eventbasierte Kommunikation: Websockets sind gut für ereignisgesteuerte Anwendungen geeignet, bei denen Echtzeitaktualisierungen erforderlich sind, wie zum Beispiel in Chat-Anwendungen, Echtzeit-Spiele oder Live-Streaming.

Websockets werden in vielen modernen Webanwendungen eingesetzt, um Echtzeitfunktionalitäten zu implementieren. Die Verwendung von Websockets kann dazu beitragen, dass Anwendungen schneller und reaktionsfähiger sind, insbesondere wenn es um dynamische oder sich häufig ändernde Daten geht.