Profundizando el concepto de JWKS

HS256 y R256 son dos de los algoritmos soportados para firmar JSON Web Tokens. El algoritmo HS256 genera una firma simétrica, esto quiere decir el secret/key se usa tanto para el firmado como para la verificación de la firma. Mientras que, el algoritmo RS256 genera una firma asimétrica y en este caso es una llave privada la que se usa para el firmado y una llave publica es la que se usa para verificar la firma.

JWK es una especificación para representar las llaves criptográficas que se usan en el firmado de token usando RS256.

La especificación define dos estructuras de datos de alto nivel: JSON Web Key (JWK) y JSON Web key Set (JWKS).

JSON Web Key (JWK): Un objeto JSON que representa una llave criptográfica. Las propiedades del objeto representan propiedades de la llave incluyendo su valor.

JSON Web key Set (JWKS): Un objeto JSON que representa un conjunto de JWKs. El objeto JSON debe tener una propiedad llamada keys que es la lista de JWKs.

Al nivel más básico el JWKS contiene las llaves publicas que deberían ser usadas para verificar un JWT generado por el Authorization Server.

Este es un ejemplo de como la respuesta de un endpoint que expone los JWKS:

{
  "keys": [
    {
      "alg": "RS256",
      "kty": "RSA",
      "use": "sig",
      "x5c": [
        "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"
      ],
      "n": "yeNlzlub94YgerT030codqEztjfU_S6X4DbDA_iVKkjAWtYfPHDzz_sPCT1Axz6isZdf3lHpq_gYX4Sz-cbe4rjmigxUxr-FgKHQy3HeCdK6hNq9ASQvMK9LBOpXDNn7mei6RZWom4wo3CMvvsY1w8tjtfLb-yQwJPltHxShZq5-ihC9irpLI9xEBTgG12q5lGIFPhTl_7inA1PFK97LuSLnTJzW0bj096v_TMDg7pOWm_zHtF53qbVsI0e3v5nmdKXdFf9BjIARRfVrbxVxiZHjU6zL6jY5QJdh1QCmENoejj_ytspMmGW7yMRxzUqgxcAqOBpVm0b-_mW3HoBdjQ",
      "e": "AQAB",
      "kid": "NjVBRjY5MDlCMUIwNzU4RTA2QzZFMDQ4QzQ2MDAyQjVDNjk1RTM2Qg",
      "x5t": "NjVBRjY5MDlCMUIwNzU4RTA2QzZFMDQ4QzQ2MDAyQjVDNjk1RTM2Qg"
    }
  ]
}

Cada una de las propiedades definida en cada JWK hacer parte de la especificación RFC 7517 Section 4 estos son algunos de los significados de las propiedades:

• alg: es el algoritmo de la llave
• kty: es el tipo de llave.
• use: es como la llave será usada. En el ejemplo anterior significa que sera usado como una firma.
• x5c: es la cadena de certificado x509.
• kid: es un identificador único de la llave.

Verificando un JWT usando un endpoint JWKs

Para verificar un JWT usando JWKS estos son los pasos a grandes rasgos que se deben seguir:

1. Obtener los JWKS del endpoint y filtrar las potenciales keys de firmado.
2. Extraer el JWT del header del request de autorización.
3. Decodificar el JWT y obtener la propiedad kid del header.
4. Encontrar la llave de firmado filtrada de los JWKS usando la propiedad kid.
5. usar la propiedad x5cpara construir un certificado que es el que posteriormente se podrá usar para verificar la firma del JWT.

Generalmente estos pasos se hace usando alguna librería que lo haga por nosotros. Aquí tenemos un ejemplo de como implementar la lectura y verificación de un JWT usando JWKS en un servidor con Express.js:

const express = require("express");
const app = express();
const jwt = require("express-jwt");
const jwks = require("jwks-rsa");

const port = process.env.PORT || 8080;

const jwtCheck = jwt({
  secret: jwks.expressJwtSecret({
    cache: true,
    rateLimit: true,
    jwksRequestsPerMinute: 5,
    jwksUri: "<authorization-server-url>/.well-known/jwks.json"
  }),
  audience: "<api-indentifier>",
  issuer: "<authorization-server-url>",
  algorithms: ["RS256"]
});

app.use(jwtCheck);

app.get("/authorized", function(req, res) {
  res.send("Secured Resource");
});

app.listen(port);