JWTトークン解説：構造、セキュリティ、ベストプラクティス
JSON Web Tokensは、ほぼすべてのモダンな認証システムに登場します。Authorizationヘッダーにあるあの長い文字列 — eyJhbGciOiJIUzI1NiIs... — はJWTであり、その中身と仕組みを理解することは、安全なアプリケーションを構築するために不可欠です。
JWTとは？
JWTは、2つの当事者間でクレーム（データ）を運ぶコンパクトでURLセーフなトークンフォーマットです。自己完結型であり、トークン自体がその真正性を検証し、ユーザーデータを抽出するために必要な情報を保持しているため、データベースへの問い合わせが不要です。
当サイトのJWTエンコーダー/デコーダーで任意のJWTを即座にデコードできます。トークンを貼り付けると、ヘッダー、ペイロード、署名が分解して表示されます。
JWTの構造：3つのパート
すべてのJWTは、ドットで区切られた3つのBase64URLエンコードされたパートで構成されます：
header.payload.signature
ヘッダー
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
署名アルゴリズムとトークンタイプを指定します。
ペイロード
{
"sub": "user123",
"name": "Alex Chen",
"role": "admin",
"iat": 1708963200,
"exp": 1709049600
}
クレーム — 実際のデータを含みます。標準的なクレームには sub（サブジェクト）、iat（発行日時）、exp（有効期限）があります。
署名
エンコードされたヘッダーとペイロードを秘密鍵で署名することで作成されます。これにより改ざんが防止され、いかなる変更も署名を無効にします。
JWT認証の仕組み
- ユーザーが認証情報でログインする
- サーバーがユーザーのクレームを含むJWTを作成し、署名する
- サーバーがJWTをクライアントに返す
- クライアントが以降のリクエストでAuthorizationヘッダーにJWTを送信する
- サーバーが署名を検証してクレームを抽出する — データベースクエリは不要
セキュリティのベストプラクティス
常に署名を検証する
署名を検証せずにJWTを信頼してはいけません。開発中は当サイトのJWTデコーダーでペイロードをデコードして確認できますが、本番環境では必ず暗号学的に検証してください。
短い有効期限を設定する
JWTは一度発行されると取り消すことができません（セッショントークンとは異なります）。有効期限を短く設定し（15〜60分）、より長いセッションにはリフレッシュトークンを使用しましょう。
適切なアルゴリズムを選択する
- HS256 — SHA-256によるHMAC、対称鍵。シンプルで高速、単一サーバーアプリに最適
- RS256 — SHA-256によるRSA、非対称鍵。複数のサービスがトークンを検証する分散システムに適している
- "none"は絶対に使用しない —
alg: "none"の脆弱性は実際のセキュリティ侵害を引き起こしています
秘密鍵を保護する
JWTの署名鍵は認証システムのマスターキーです。安全に保管し、定期的にローテーションし、クライアント側のコードに決して公開してはいけません。
ペイロードに機密データを保存しない
JWTのペイロードはBase64エンコードされているだけで、暗号化されていません。誰でもデコードできます。パスワード、クレジットカード番号、秘密情報を絶対に含めないでください。
よくあるJWTの間違い
- 有効期限を検証しない —
expクレームを必ずチェックしましょう - JWTをlocalStorageに保存する — XSS攻撃に脆弱です。代わりにhttpOnly Cookieを使用しましょう
- トークンが大きすぎる — JWTはすべてのリクエストヘッダーに含まれます。ペイロードは軽量に保ちましょう
- HTTPSを使用しない — HTTP経由で送信されたJWTは傍受される可能性があります
よくある質問
JWTを取り消すことはできますか？
直接的にはできません — JWTはステートレスです。回避策としては、短い有効期限の設定、トークンブラックリスト、署名鍵の変更（すべてのトークンが無効になります）があります。
セッションにJWTを使うべきですか？
JWTはAPI認証やマイクロサービスに適しています。従来のWebセッションには、Cookieを使ったサーバーサイドセッションの方がシンプルで安全な場合が多いです。
JWTとOAuthの違いは？
OAuthは認可フレームワークです。JWTはトークンフォーマットです。OAuthはアクセストークンとしてJWTを使用できますが、解決する問題は異なります。
関連リソース
- Base64エンコーディング解説 — JWTが使用するエンコーディングを理解する
- JWTセキュリティの理解 — 脆弱性の詳細な解説
- JWTエンコーダー/デコーダー — JWTを即座にデコード・作成
- ハッシュジェネレーター — JWT署名の背後にあるアルゴリズムを探る