JWT 的标准算法如何与 OpenSSL dgst 保持一致？

Question

我目前使用OpenSSL dgst -sha256 [...] 作为具有alg: RS256 的JWT 标头。 在JSON Web Token 官方网站上可以选择 11 种 JWT 算法：

• HS256
• HS384
• HS512
• RS256
• 等

OpenSSL dgst 的选项只有：-sha256、-sha384、-sha512。

由于 JWT 算法有各种前缀（HS、RS、ES、PS），我想知道是否可以应用可用的 OpenSSL 算法而忽略前缀，只要位长正确。 例如，RS256 = -sha256 与 HS256 = -sha256 一样有效。

Answer 1

JWT 以 JSON Web 签名 (JWS) 进行编码，如 RFC 7515 "JSON Web Signature (JWS)" 中所定义。您提到的那些“十一种JWT算法”，是指用于JWS的签名算法。它们的值定义在 RFC 7518“JSON Web 算法 (JWA)”的3.1 "alg" (Algorithm) Header Parameter Values for JWS：

   +--------------+-------------------------------+--------------------+
   | "alg" Param  | Digital Signature or MAC      | Implementation     |
   | Value        | Algorithm                     | Requirements       |
   +--------------+-------------------------------+--------------------+
   | HS256        | HMAC using SHA-256            | Required           |
   | HS384        | HMAC using SHA-384            | Optional           |
   | HS512        | HMAC using SHA-512            | Optional           |
   | RS256        | RSASSA-PKCS1-v1_5 using       | Recommended        |
   |              | SHA-256                       |                    |
   | RS384        | RSASSA-PKCS1-v1_5 using       | Optional           |
   |              | SHA-384                       |                    |
   | RS512        | RSASSA-PKCS1-v1_5 using       | Optional           |
   |              | SHA-512                       |                    |
   | ES256        | ECDSA using P-256 and SHA-256 | Recommended+       |
   | ES384        | ECDSA using P-384 and SHA-384 | Optional           |
   | ES512        | ECDSA using P-521 and SHA-512 | Optional           |
   | PS256        | RSASSA-PSS using SHA-256 and  | Optional           |
   |              | MGF1 with SHA-256             |                    |
   | PS384        | RSASSA-PSS using SHA-384 and  | Optional           |
   |              | MGF1 with SHA-384             |                    |
   | PS512        | RSASSA-PSS using SHA-512 and  | Optional           |
   |              | MGF1 with SHA-512             |                    |
   | none         | No digital signature or MAC   | Optional           |
   |              | performed                     |                    |
   +--------------+-------------------------------+--------------------+

所以这些算法不仅仅包括摘要算法；它们与（非对称）签名算法相结合。在大多数情况下，OpenSSL 能够确定后者使用哪种算法，因为该信息存储在您通过 -sign 选项作为命令的一部分提供给它的私钥中。如果您查看openssl dgst manual，它会提到：

签名文件时，dgst会自动判断算法 （RSA、ECC 等）用于基于私钥的 ASN.1 进行签名 信息。

查看不同的 JWA 算法，我发现了一些注意事项：

• 没有特定的文件格式来捕获 HMAC 密钥，因此对于 HS 类型的算法，您需要使用与 HMAC 相关的参数到 openssl dgst，如手册中所述。问题Explanation of -hmac flag in open SSL 可能会有所帮助。
• 快速扫描手册，我在运行openssl dgst 时没有看到任何更改填充的选项。如果这是真的，那么您可能无法将其用于 PS 类型的算法，因为这些算法使用带有 PSS 填充的 RSA 签名（与“默认”PKCS 填充相反）。