Question

我使用Auth0在我的网络应用中处理身份验证。我使用的是ASP.NET Core v1.0.0和Angular 2 rc5，而且我对身份验证/安全性的了解并不多。

在Auth0 docs for ASP.NET Core Web Api中，JWT算法有两种选择：RS256和HS256。这可能是一个愚蠢的问题，但是：

RS256与HS256的区别是什么？有哪些用例（如果适用）？

Answer 1

这两个选项都指的是身份提供商用于签署 JWT的算法。签名是一种加密操作，可生成＆＃34;签名＆＃34; （JWT的一部分）令牌的接收者可以验证以确保令牌没有被篡改。

RS256（带SHA-256的RSA签名）是asymmetric algorithm，它使用公钥/私钥对：身份提供者具有用于生成签名的私有（秘密）密钥，JWT的消费者获得了验证签名的公钥。由于与私钥相对的公钥不需要保持安全，因此大多数身份提供商使消费者可以轻松获取和使用（通常通过元数据URL）。
另一方面，HS256（HMAC与SHA-256）是symmetric algorithm，只有一个（秘密）密钥在双方之间共享。由于使用相同的密钥来生成签名并对其进行验证，因此必须注意确保密钥不受损害。

如果您要开发使用JWT的应用程序，您可以安全地使用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，或者您无法获得密钥，RS256将更适合，因为消费者只需要知道公共（共享）密钥

由于公钥通常可以从元数据端点获得，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），您将在配置方面做的工作量较少（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（确保安全的通信信道），并在有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，可以检索公钥。您可以在＆＃34;高级设置＆＃34;下看到这些端点。客户。

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，其中包含该帐户的公钥（或多个密钥）。

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

Answer 2

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。使用密钥加密时，可以使用相同的密钥解密数据。例如，如果Mary使用密钥＆＃34; my-secret＆＃34;加密消息。并将其发送给John，他将能够使用相同的密钥＆＃34; my-secret＆＃34;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来加密她的消息。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发送开放消息并且他需要验证消息肯定来自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使用一对键来做同样的事情。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邮件来冒充Mary。

Answer 3

性能存在差异。

简单地说HS256比RS256快一个数量级用于验证，但比发布（签名）RS256快约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)

不要挂在实际的数字上，只要相互尊重它们。

[Program.cs中]

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.
        }
    }
}

Answer 4

针对OAuth2的简短答案，

HS256 用户客户端密钥以生成令牌签名，并且需要相同的密钥来在后端验证令牌。因此，您应该在后端服务器中拥有该机密的副本，以验证签名。
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，并且可以使用公钥进行验证。因此，不需要将私钥或客户端机密存储在后端服务器中，而是后端服务器将从租户（https://[tenant]/.well-known/openid-configuration）的openid配置url中获取公钥以验证令牌。 access_toekn中的KID参数将用于从openid-configuration中检测正确的密钥（公共）。

RS256 vs HS256：有什么区别？

4 个答案: