我正在使用 Auth0 处理我的网络应用程序中的身份验证。我正在使用 ASP.NET Core v1.0.0 和 Angular 2 rc5,但我一般对身份验证/安全性知之甚少。
在Auth0 docs for ASP.NET Core Web Api中,JWT 算法有 RS256 和 HS256 两种选择。这可能是一个愚蠢的问题,但是:
RS256和HS256有什么区别?有哪些用例(如果适用)?
这两种选择都指身份提供者用于签署 JWT 的算法。签名是一种加密操作,它生成一个“签名”(JWT 的一部分),令牌的接收者可以对其进行验证,以确保令牌没有被篡改。
RS256(带有 SHA-256 的 RSA 签名)是一种非对称算法,它使用公钥/私钥对:身份提供者拥有用于生成签名的私钥(秘密),而 JWT 的消费者获得公钥验证签名。由于与私钥相反,公钥不需要保持安全,因此大多数身份提供者都可以让消费者轻松获取和使用(通常通过元数据 URL)。
另一方面,HS256(带有 SHA-256 的 HMAC)涉及散列函数和一个(秘密)密钥的组合,该密钥在两方之间共享,用于生成用作签名的散列。由于生成签名和验证签名都使用相同的密钥,因此必须注意确保密钥不被泄露。
如果您将开发使用 JWT 的应用程序,则可以安全地使用 HS256,因为您可以控制谁使用密钥。另一方面,如果您无法控制客户端,或者您无法保护密钥,则 RS256 将更适合,因为消费者只需要知道公共(共享)密钥。
由于公钥通常可从元数据端点获得,因此可以对客户端进行编程以自动检索公钥。如果是这种情况(与 .Net Core 库一样),您在配置方面要做的工作就会减少(这些库将从服务器获取公钥)。另一方面,对称密钥需要在带外交换(确保安全的通信通道),并在签名密钥翻转时手动更新。
Auth0 为 OIDC、SAML 和 WS-Fed 协议提供元数据端点,可以在其中检索公钥。您可以在客户端的“高级设置”下看到这些端点。
例如,OIDC 元数据端点采用 https://{account domain}/.well-known/openid-configuration
的形式。如果浏览到该 URL,您将看到一个引用 https://{account domain}/.well-known/jwks.json
的 JSON 对象,其中包含帐户的公钥(或多个密钥),表示为 JSON Web Key Set。
如果您查看 RS256 示例,您会发现您不需要在任何地方配置公钥:它由框架自动检索。
在密码学中,使用了两种类型的算法:
对称算法
单个密钥用于加密数据。当使用密钥加密时,可以使用相同的密钥对数据进行解密。例如,如果 Mary 使用密钥“my-secret”加密消息并将其发送给 John,他将能够使用相同的密钥“my-secret”正确解密消息。
非对称算法
两个密钥用于加密和解密消息。虽然一个密钥(公共)用于加密消息,但另一个密钥(私有)只能用于解密它。因此,John 可以生成公钥和私钥,然后只将公钥发送给 Mary 以加密她的消息。该消息只能使用私钥解密。
HS256 和 RS256 场景
这些算法不用于加密/解密数据。相反,它们用于验证数据的来源或真实性。当 Mary 需要向 Jhon 发送一条开放消息并且他需要验证该消息确实来自 Mary 时,可以使用 HS256 或 RS256。
HS256 可以使用单个密钥为给定的数据样本创建签名。当消息与签名一起传输时,接收方可以使用相同的密钥来验证签名是否与消息匹配。
RS256 使用一对钥匙来做同样的事情。只能使用私钥生成签名。并且必须使用公钥来验证签名。在这种情况下,即使 Jack 找到了公钥,他也无法创建带有签名的欺骗消息来冒充 Mary。
性能上有区别。
简单地说,HS256
比 RS256
快约 1 个数量级用于验证,但比 RS256
快约 2 个数量级用于发布(签名)。
640,251 91,464.3 ops/s
86,123 12,303.3 ops/s (RS256 verify)
7,046 1,006.5 ops/s (RS256 sign)
不要挂在实际数字上,只要考虑到他们彼此的尊重。
[程序.cs]
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
foreach (var duration in new[] { 1, 3, 5, 7 })
{
var t = TimeSpan.FromSeconds(duration);
byte[] publicKey, privateKey;
using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
publicKey = rsa.ExportCspBlob(false);
privateKey = rsa.ExportCspBlob(true);
}
byte[] key = new byte[64];
using (var rng = new RNGCryptoServiceProvider())
{
rng.GetBytes(key);
}
var s1 = new Stopwatch();
var n1 = 0;
using (var hs256 = new HMACSHA256(key))
{
while (s1.Elapsed < t)
{
s1.Start();
var hash = hs256.ComputeHash(privateKey);
s1.Stop();
n1++;
}
}
byte[] sign;
using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.ImportCspBlob(privateKey);
sign = rsa.SignData(privateKey, "SHA256");
}
var s2 = new Stopwatch();
var n2 = 0;
using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.ImportCspBlob(publicKey);
while (s2.Elapsed < t)
{
s2.Start();
var success = rsa.VerifyData(privateKey, "SHA256", sign);
s2.Stop();
n2++;
}
}
var s3 = new Stopwatch();
var n3 = 0;
using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.ImportCspBlob(privateKey);
while (s3.Elapsed < t)
{
s3.Start();
rsa.SignData(privateKey, "SHA256");
s3.Stop();
n3++;
}
}
Console.WriteLine($"{s1.Elapsed.TotalSeconds:0} {n1,7:N0} {n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");
Console.WriteLine($"{s2.Elapsed.TotalSeconds:0} {n2,7:N0} {n2 / s2.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");
Console.WriteLine($"{s3.Elapsed.TotalSeconds:0} {n3,7:N0} {n3 / s3.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");
Console.WriteLine($"RS256 is {(n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds) / (n2 / s2.Elapsed.TotalSeconds),9:N1}x slower (verify)");
Console.WriteLine($"RS256 is {(n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds) / (n3 / s3.Elapsed.TotalSeconds),9:N1}x slower (issue)");
// RS256 is about 7.5x slower, but it can still do over 10K ops per sec.
}
}
}
简短的回答,特定于 OAuth2,
生成令牌签名的 HS256 用户客户端密码,并且需要相同的密码才能在后端验证令牌。因此,您应该在后端服务器中拥有该密钥的副本以验证签名。
RS256 使用公钥加密对令牌进行签名。Signature(hash) 将使用私钥创建,并且可以使用公钥进行验证。因此,不需要将私钥或客户端密钥存储在后端服务器中,但后端服务器将从您租户中的 openid 配置 url 获取公钥(https://[tenant]/.well-known/openid -configuration) 来验证令牌。 access_toekn 中的 KID 参数将用于从 openid-configuration 中检测正确的密钥(公共)。