JWTの内容について教えて下さい

JWT (JSON Web Token) は、Web アプリケーションにおいて、クライアントとサーバー間で認証情報をやり取りするためのフォーマットです。JWTは、Base64 エンコードされた JSON データを使用して、クレーム (Claim) と署名 (Signature) を含むトークンを構築します。クレームには、ユーザーの ID、名前、メールアドレスなどの情報が含まれ、署名は、トークンが改ざんされていないことを確認するために使用されます。JWTは、OAuth2などの認証フレームワークで使用されることがよくあります。

JWTの具体的なデータ構造は?

JWTは、3つの部分から構成されます: ヘッダー、ペイロード、署名。

ヘッダーは、トークンの種類 (JWT) と署名アルゴリズム (例えばHS256) を示します。
ペイロードは、トークンに含まれるクレーム (Claim) を示します。クレームには、サブジェクト (Subject)、有効期限 (Expiration)、オイシント (Audience)などが含まれます。
署名は、ヘッダーとペイロードを結合したものに対して署名キーを使用して作成されます。これにより、トークンが改ざんされていないことを確認することができます。
JWTは、Base64 エンコードされた文字列として表現されます。3つの部分は、"." (ドット)で区切られます。

例 :

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

上記の例は、ヘッダー、ペイロード、署名の3部分に分かれています。

ヘッダー : eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

ペイロード : eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ

署名 : SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

JWTにはbase64によってエンコードされているため、文字列だけでなくデコードして読み取ることもできます。

上記のデータをデコードした場合どのような内容になりますか?

上記のJWTの例をデコードした場合、以下のような内容になります。

ヘッダー:

Copy code
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
ペイロード:

Copy code
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"iat": 1516239022
}
署名:
SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

ここで、algはアルゴリズムの種類を、typはトークンの種類を示しています。
ペイロードには、サブジェクト(sub)に"1234567890"、名前(name)に"John Doe"、トークンが作られた時間(iat)に"1516239022"が含まれています。

そして、署名部分は、改ざんされていないことを確認するために使用される署名キーです。

iatはなんの略称なのでしょうか?

"iat"は、"issued at"の略称です。つまり、トークンが作られた時間を示します。これは、JWTのペイロードに含まれるクレームの一つで、トークンが生成された日時を記録するために使用されます。
これは、トークンが有効期限を持っている場合、トークンが生成された時点から有効期限までの有効期間を決定するために役立ちます。
また、トークンが改ざんされていないことを検証するために使用することもできます。

署名部分は、改ざんされていないことを確認するために使用されるということでしたが、改ざんされていないことを確認するために何をするのですか?

JWTの署名部分は、改ざんされていないことを確認するために使用されます。これは、JWTのヘッダー、ペイロード、そして秘密鍵からハッシュ値を生成することで行われます。

具体的には、JWTのヘッダーとペイロードを指定されたアルゴリズム(例えばHS256)で結合し、秘密鍵を使用して暗号化した値が署名となります。

そして、JWTを受け取った側では、ヘッダー、ペイロードを含むJWTを再度指定されたアルゴリズムで暗号化し、受け取ったJWTの署名と比較をすることで、JWTが改ざんされていないかどうかを確認することができます。もし、署名が一致しなければ、JWTは改ざんされたものと判断され、拒否されることになります。

署名部分というのは要は公開鍵に相当するものですか?

署名部分は公開鍵に似ていますが、厳密には違います。
公開鍵暗号方式においては、公開鍵を使って暗号化されたデータを復号するための秘密鍵があります。
一方、JWTの署名においては、秘密鍵を使って暗号化されたデータ（署名）を検証するための公開鍵はありません。

署名は、JWTを発行した側が所有している秘密鍵を使って、JWTのヘッダーとペイロードを結合して暗号化したものであり、JWTを受け取った側は、その署名が改ざんされていないかを確認するために使用されます。

公開鍵暗号方式と異なり、JWTの署名は検証用の公開鍵は不要で、発行側が持っている秘密鍵を使って署名を生成し、受け取ったJWTの署名が正しいかどうかを検証することで、JWTが改ざんされていないかを確認することができます。