JWTとは？JSON Web Tokenの構造、クレーム、セキュリティを解説

JWTとは？

JWTはJSON Web Tokenの略で、RFC 7519で定義されています。署名付きJSONオブジェクトとしてクレームを表現する、URLセーフなトークン形式です。

サーバーはログイン後にJWTを発行でき、クライアントは以後のリクエストでAuthorization: Bearer <token>ヘッダーに入れて送信します。

JWTの構造: Header、Payload、Signature

JWTは、ドットで区切られた3つのBase64URLエンコード済みパートで構成されます:

header.payload.signature

• Header: トークン種別と署名アルゴリズム。例: HS256。
• Payload: ユーザーID、ロール、発行者、対象者、有効期限などのクレーム。
• Signature: 完全性と真正性を検証し、サーバーが改ざんを検出できるようにする部分。

JWTクレームの解説

よく使われる登録済みクレームには次のようなものがあります:

• iss: 発行者
• sub: 主体。通常はユーザーID
• aud: 対象者
• exp: 有効期限のタイムスタンプ
• iat: 発行時刻のタイムスタンプ
• nbf: この時刻より前は無効、というタイムスタンプ

ペイロードの内容はトークンを持つ人なら誰でもデコードできるため、シークレット、パスワード、秘密鍵、機密性の高い個人情報をクレームに入れないでください。

JWT認証の仕組み

1. ユーザーが認証情報でサインインします。
2. サーバーがユーザーを検証し、アクセストークンとしてJWTを発行します。
3. クライアントはトークンを保存します。可能であればセキュアなHTTP-only Cookieを使うのが望ましいです。
4. クライアントはAPIリクエストにトークンを添えて送信します。
5. サーバーは保護されたデータを返す前に、署名とクレームを検証します。

HS256とRS256の違い

セキュリティのベストプラクティス

• アクセストークンの寿命はexpで短く設定します。
• ローテーションと失効に対応したリフレッシュトークンを使います。
• 署名、発行者、対象者、有効期限を必ず検証します。
• 署名なしトークンを拒否し、許可するアルゴリズムを明示的に制御します。
• トークンは必ずHTTPS経由で送信します。
• JWTは認証情報として扱い、ログに残したりエラーレポートへ含めたりしないようにします。