用于验证 JWT 的 X.509 扩展答案

【问题标题】：X.509 extensions for verifying JWT用于验证 JWT 的 X.509 扩展
【发布时间】：2019-02-22 11:05:48
【问题描述】：

我想创建一个 X.509 公钥证书来验证签名，尤其是。 JWT 代币。

我想知道要将哪些属性和扩展属性设置为证书上的哪些值以限制 JWT 验证。

不幸的是，X.509 扩展的规范非常冗长。因此，我也非常感谢对可用 X.509 扩展、属性及其含义的简要概述。

【问题讨论】：

标签： certificate jwt digital-signature x509 pki

【解决方案1】：

您需要强制执行此类限制的证书扩展类型是... Key Usage 和/或 Extended Key Usage 扩展。对于任何类型的数字签名，您至少需要名为... digitalSignature 的Key Usage，如RFC 5280 中所指定。标准（扩展）密钥用法扩展均在 RFC 的第 4.2.1.3 和 4.2.1.12 节中指定。

为了简单起见，您始终可以避免使用证书，方法是在 JWT 验证者端维护公钥（或指纹，如果您想优化内存/磁盘使用）的信任库（静态列表）。但这有一些限制，例如：

您必须提前知道所有可能用于 JWT 签名的公钥。这并非总是如此。（例如，在某些情况下，作为验证者，您只想知道密钥属于某个受信任组织的实体并且已被允许签名。）
如果公钥列表太大太大，则很难管理。
如果密钥更改过于频繁（请记住密钥应定期更新），则很难管理。

因此，如果这些限制影响到您，X.509 证书提供了一个更具可扩展性和灵活性的解决方案，但当然也增加了一层复杂性。有了证书，它的工作方式如下：

每个 JWT 颁发者都有一个由一个或多个证书颁发机构 (CA) 颁发的证书
JWT 验证者应该信任这些 CA（受信任的 CA 列表），而不是专门信任每个 JWT 颁发者的证书。
JWT 根据RFC 7515（X.509 证书链）在 JWS 标头的 x5c 标头参数中包含签名者的证书（或证书链，如果您使用子 CA），以便验证者可以将证书（链）链接到受信任的 CA 之一。

【讨论】：

是否有任何可用于限制 JWT 签名证书的 X.509 扩展密钥使用 (EKU) 扩展？此外，您是否知道识别这些签名者的标准方法（如果有），例如通过使用某些特定的 DN 属性或 SAN？。
不知道任何特定于 JWT（签名）的 X.509 标准 EKU。但是通过灵活的 PKI（例如 EJBCA 支持自定义 EKU）和 jwt 库，使用您自己的自定义 EKU 是可行的。（微软在 Windows 环境中使用了一堆特定于供应商的 EKU。）其他更“标准”的选项是专门用于颁发 JWT 签名者证书的子 CA，而且 JWT 验证者必须只信任这个子 CA。也许矫枉过正，但与我期望的 jwt 库更兼容。
感谢@CyrilDangerville，但请注意，这些方法将缺少证书主题标识。现在，即使它不直接适用于验证用于 JWT 签名的证书，我发现的基于标准的最佳近似值是 RFC 8705，“OAuth 2.0 Mutual-TLS Client Authentication and Certificate-Bound Access Tokens”，其中提到一些字段为允许在 OAuth 客户端身份验证的上下文中识别证书主题：tls_client_auth_subject_dn、tls_client_auth_san_dns、tls_client_auth_san_uri、tls_client_auth_san_ip、tls_client_auth_san_email。
当您说证书主题将丢失时，我不确定我是否遵循。澄清一下，为了使这些方法起作用，每个 JWT 必须在 JWT 签名中包含一个“x5c”JWS 标头，其中签名者的 X.509 证书作为值（主题和所有内容，可能还有中间 CA 到受信任 CA 的证书） .另一端的验证者应要求 x5c 存在有效证书（验证过程取决于方法，例如在第一种方法中：检查是否存在自定义 EKU 以进行 JWT 签名）。
我的意思是证书验证者通常也想验证证书中的主题（例如，通过将其与预期的签名者姓名相匹配，例如CN=Token Signer 1），以确保他正在接收签名的对象由预期签名的一方，否则，从同一 CA 接收类似证书的其他实体可以生成具有您提到的所有属性的 JWT 并冒充预期的签名者。

【解决方案2】：

使用非对称密钥的 JWT 签名和验证仅使用密钥对而不是证书来完成。只需要一个公钥来验证令牌签名。

公钥可以包含在证书中以便发送给验证方，但这并不是真正需要的，并且接收方没有义务对 X509 证书的任何属性或扩展执行验证可能有。

【讨论】：

验证方怎么知道，它不是从中间没有证书的人那里得到钥匙的？
公钥必须事先在验证方的信任库中可用。以这样一种方式，令牌始终使用受信任的公钥进行验证。如何将此公钥或证书发送给验证方超出了 JWT 规范的范围