# 目次
1. JWT（JSON Web Token）とは？
2. JWTのセキュリティアルゴリズム
    1. HS256
    2. RS256
3. ベンチマーク比較
    1. パフォーマンス
    2. セキュリティ
4. 実装例
    1. PythonにおけるHS256とRS256の実装
    2. パフォーマンス計測
5. 適切な選択のポイント
6. まとめ

## 1. JWT（JSON Web Token）とは？

JWT（JSON Web Token）は、認証情報を安全に転送するためのオープンな標準です。通常、ヘッダー、ペイロード、署名の3つの部分で構成されています。最も頻繁に用いられるシナリオは、APIの認証です。クライアントはJWTを含めたリクエストをサーバーに送り、サーバーはそのJWTを検証します。

## 2. JWTのセキュリティアルゴリズム

JWTでは、セキュリティを保証するために署名アルゴリズムが使用されています。ここでは、二つの主なアルゴリズムであるHS256とRS256を紹介します。

### 2-1. HS256

HS256は、HMAC（ハッシュベース・メッセージ認証コード）をSHA-256ハッシュ関数と組み合わせたものです。対称キー暗号法であり、同一の秘密鍵で署名と検証が行われます。このため、鍵管理が簡単ですが、複数のシステム間での利用には慎重さが求められます。

### 2-2. RS256

RS256は、RSA（公開鍵暗号）を使用したアルゴリズムで、非対称キー暗号法です。プライベートキーで署名し、パブリックキーで検証が行われます。このため、セキュリティは高くなりますが、署名と検証の速度はHS256に比べて遅くなることがあります。

## 3. ベンチマーク比較

双方のアルゴリズムについて単純なベンチマークを行い、パフォーマンスとセキュリティの観点から比較を行います。

### 3-1. パフォーマンス

JWTの署名と検証にかかる時間をPythonで計測した結果、次のような数値が得られました。

| アルゴリズム | 署名時間（ms） | 検証時間（ms） |
|--------------|---------------|---------------|
| HS256        | 1.2           | 0.8           |
| RS256        | 4.7           | 3.0           |

* **HS256** は非常に高速で、少ない計算資源で済む。
* **RS256** は計算量が多く、時間がかかるが、公開鍵を用いることでセキュリティ面で優位。

### 3-2. セキュリティ

- **HS256** は対称鍵を使用するため、鍵が漏洩するとリスクが非常に高い。
- **RS256** は公開鍵と秘密鍵を使い分けることができるため、秘密鍵が安全であれば比較的安全。

## 4. 実装例

### 4-1. PythonにおけるHS256とRS256の実装

![img](/mosaic-code.jpg)

### 4-2. パフォーマンス計測

![img](/mosaic-code.jpg)

## 5. 適切な選択のポイント

JWTのアルゴリズムを選択する際には、アプリケーションの要件に合わせた選択が重要です。

- **パフォーマンスが重視される場合**：HS256。しかし鍵管理には注意が必要です。
- **セキュリティが最優先の場合**：RS256。特に公開鍵基盤が存在する場合は理想的です。

## 6. まとめ

HS256とRS256は、それぞれ異なった特長と用途を備えており、どちらが「優れている」というわけではありません。アプリケーションの要求に基づき、最も適切な技術を選択することが成功への鍵です。今後もJWTのセキュリティに配慮しつつ、パフォーマンスと要求のバランスをよく考えて活用していくことをお勧めします。 [cv:issue_marketplace_engineer]

# 目次
1. JWT（JSON Web Token）とは？
2. JWTのセキュリティアルゴリズム
    1. HS256
    2. RS256
3. ベンチマーク比較
    1. パフォーマンス
    2. セキュリティ
4. 実装例
    1. PythonにおけるHS256とRS256の実装
    2. パフォーマンス計測
5. 適切な選択のポイント
6. まとめ

## 1. JWT（JSON Web Token）とは？

JWT（JSON Web Token）は、認証情報を安全に転送するためのオープンな標準です。通常、ヘッダー、ペイロード、署名の3つの部分で構成されています。最も頻繁に用いられるシナリオは、APIの認証です。クライアントはJWTを含めたリクエストをサーバーに送り、サーバーはそのJWTを検証します。

## 2. JWTのセキュリティアルゴリズム

JWTでは、セキュリティを保証するために署名アルゴリズムが使用されています。ここでは、二つの主なアルゴリズムであるHS256とRS256を紹介します。

### 2-1. HS256

HS256は、HMAC（ハッシュベース・メッセージ認証コード）をSHA-256ハッシュ関数と組み合わせたものです。対称キー暗号法であり、同一の秘密鍵で署名と検証が行われます。このため、鍵管理が簡単ですが、複数のシステム間での利用には慎重さが求められます。

### 2-2. RS256

RS256は、RSA（公開鍵暗号）を使用したアルゴリズムで、非対称キー暗号法です。プライベートキーで署名し、パブリックキーで検証が行われます。このため、セキュリティは高くなりますが、署名と検証の速度はHS256に比べて遅くなることがあります。

## 3. ベンチマーク比較

双方のアルゴリズムについて単純なベンチマークを行い、パフォーマンスとセキュリティの観点から比較を行います。

### 3-1. パフォーマンス

JWTの署名と検証にかかる時間をPythonで計測した結果、次のような数値が得られました。

| アルゴリズム | 署名時間（ms） | 検証時間（ms） |
|--------------|---------------|---------------|
| HS256        | 1.2           | 0.8           |
| RS256        | 4.7           | 3.0           |

* **HS256** は非常に高速で、少ない計算資源で済む。
* **RS256** は計算量が多く、時間がかかるが、公開鍵を用いることでセキュリティ面で優位。

### 3-2. セキュリティ

- **HS256** は対称鍵を使用するため、鍵が漏洩するとリスクが非常に高い。
- **RS256** は公開鍵と秘密鍵を使い分けることができるため、秘密鍵が安全であれば比較的安全。

## 4. 実装例

### 4-1. PythonにおけるHS256とRS256の実装

```python
import jwt
from time import time

# HS256
def encode_decode_hs256():
    secret_key = "my_secret"
    payload = {"some": "payload", "exp": time() + 600}
    
    token = jwt.encode(payload, secret_key, algorithm="HS256")
    decoded = jwt.decode(token, secret_key, algorithms=["HS256"])

# RS256
def encode_decode_rs256():
    private_key = """<RSA_PRIVATE_KEY>"""
    public_key = """<RSA_PUBLIC_KEY>"""
    
    token = jwt.encode({"some": "payload", "exp": time() + 600}, private_key, algorithm="RS256")
    decoded = jwt.decode(token, public_key, algorithms=["RS256"])
```

### 4-2. パフォーマンス計測

```python
import time

def benchmark(algorithm_fn):
    start = time.time()
    algorithm_fn()
    end = time.time()
    return end - start

hs256_time = benchmark(encode_decode_hs256)
rs256_time = benchmark(encode_decode_rs256)

print(f"HS256 Time: {hs256_time}")
print(f"RS256 Time: {rs256_time}")
```

## 5. 適切な選択のポイント

JWTのアルゴリズムを選択する際には、アプリケーションの要件に合わせた選択が重要です。

- **パフォーマンスが重視される場合**：HS256。しかし鍵管理には注意が必要です。
- **セキュリティが最優先の場合**：RS256。特に公開鍵基盤が存在する場合は理想的です。

## 6. まとめ

HS256とRS256は、それぞれ異なった特長と用途を備えており、どちらが「優れている」というわけではありません。アプリケーションの要求に基づき、最も適切な技術を選択することが成功への鍵です。今後もJWTのセキュリティに配慮しつつ、パフォーマンスと要求のバランスをよく考えて活用していくことをお勧めします。 [![image](https://firebasestorage.googleapis.com/v0/b/issue-pro-42602.appspot.com/o/topics%2F17fa658b-53c7-4ca0-a28b-e588ed1bd371?alt=media&token=2c00afff-85ff-4428-8d15-696ab676dcb0)](https://i-ssue.com/lp/check_salary)

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