RS256 与 HS256:有什么区别?



我使用Auth0来处理我的web应用程序中的身份验证。. NET Core v1.0.0和Angular 2 rc5,我对一般的身份验证/安全知之甚少。

在ASP的Auth0文档中。. 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(如果适用的话)?

这两个选项都表示身份提供者使用什么算法来为JWT 签名。签名是生成"签名"的加密操作。(JWT的一部分),令牌的接收者可以验证以确保令牌未被篡改。

  • RS256 (RSA Signature with SHA-256)是一种非对称算法,它使用公钥/私钥对:身份提供者有一个用于生成签名的私钥(秘密),JWT的消费者获得一个公钥来验证签名。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使消费者可以轻松获取和使用公钥(通常通过元数据URL)。

  • 另一方面,
  • HS256(带有SHA-256的HMAC)涉及哈希函数和一个(秘密)密钥的组合,该密钥在用于生成将作为签名的哈希的双方之间共享。由于生成签名和验证签名都使用相同的密钥,因此必须小心确保密钥不被泄露。

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,那么RS256将是更合适的选择,因为消费者只需要知道公共(共享)密钥。

由于通常可以从元数据端点获得公钥,因此可以对客户机进行编程,使其自动检索公钥。如果是这种情况(就像。net核心库一样),您将在配置上做更少的工作(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),如果存在签名密钥轮转,则需要手动更新。

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。你可以在"高级设置"下看到这些端点。

例如,OIDC元数据端点的形式为https://{account domain}/.well-known/openid-configuration。如果您浏览到该URL,您将看到一个JSON对象,其中包含对https://{account domain}/.well-known/jwks.json的引用,其中包含该帐户的公钥(或多个密钥),表示为JSON Web密钥集。

如果您查看RS256示例,您将看到您不需要在任何地方配置公钥:它由框架自动检索。

在密码学中有两种类型的算法:对称算法

使用单个密钥加密数据。使用密钥加密后,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"加密一条消息并将其发送给John, John将能够使用相同的密钥"my-secret"正确地解密该消息。

非对称算法

两个密钥用于加密和解密消息。当一个密钥(公共)用于加密消息时,另一个密钥(私有)只能用于解密消息。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。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,它们被用来验证数据的来源或真实性。当Mary需要向Jhon发送一条打开的消息,而Jhon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使用密钥对来做同样的事情。签名只能使用私钥生成。必须使用公钥来验证签名。在这个场景中,即使Jack找到了公钥,他也不能创建一个带有签名的欺骗消息来冒充Mary。

性能有差异。

简单地说,HS256在验证方面比RS256快1个数量级,而在发布(签名)方面比RS256快2个数量级。

 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)

不要纠结于具体的数字,只要考虑它们彼此之间的关系就可以了。

[Program.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.
        }
    }
}

简短回答,具体到OAuth2,

  • HS256用户客户端秘密生成令牌签名,在后端验证令牌需要相同的秘密。因此,在后端服务器中应该有该秘密的副本来验证签名。
  • RS256使用公钥加密对令牌进行签名,签名(哈希)将使用私钥创建,并可以使用公钥进行验证。因此,不需要将私钥或客户端秘密存储在后端服务器中,但是后端服务器将从您的租户(https://[tenant]/. known/openid-configuration)中的openid配置url获取公钥来验证令牌。access_toekn中的KID参数将用于从openid-configuration中检测正确的密钥(公共)。

相关内容

  • 没有找到相关文章

最新更新