jwsとは？初心者にもわかるJSON Web Signature入門共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

jwsとは？

jwsは「JSON Web Signature」の略で、デジタル署名の仕組みの一つです。ウェブ上のデータが「本当に送信者から来たものか」「途中で改ざんされていないか」を確かめるために使われます。特に API の認証やデータの検証に頻繁に登場します。初心者の方にもわかりやすく説明すると、jws は「データの安全な郵便封筒」のようなイメージです。

jws の基本的な仕組み

JWS は三つの部分で構成されます。ヘッダー(Header)、ペイロード(Payload)、署名(Signature)です。ヘッダーには使われるアルゴリズムとタイプ、ペイロードには伝えたい情報、署名はヘッダーとペイロードの内容を秘密鍵や公開鍵を使って整合性を確かめるための証明です。情報をそのまま送るのではなく、署名をつけることで「改ざんをしにくくする」役割を果たします。

JWS の構造と動作

実際には、ヘッダーとペイロードをそれぞれ Base64Url encoding という方法で短い文字列に変換し、さらにそれらを連結して秘密鍵・公開鍵と特定のアルゴリズムを使って署名を作成します。その署名を末尾につけて、受け取った側はヘッダーとペイロードを同じアルゴリズムと鍵で検証します。検証がうまくいけば、データは「送信者が正当であること」および「途中で改ざんされていないこと」が確かめられます。

jws と JWT の関係

よく混同されがちですが、JWS は署名部分の仕組みであり、JWT（JSON Web Token）は「署名付きのトークン全体」を指します。つまり JWT は JWS の署名を含むトークンをまとめて扱う形式であり、JWS が署名の方法、JWT はその署名付きトークンを指す概念です。

実務での使い方と例

実務では、API の認証・認可で JWS/JWT を使う場面が多いです。サーバーは受け取ったトークンの署名を検証し、トークンの有効期限や発行者を確認します。検証が成功すれば、クライアントが正当な利用者であると判断します。実装にはライブラリを使うのが一般的です。言語ごとに用意された信頼できるライブラリを選ぶことが大切で、自作で署名を作るのは避けましょう。

以下は、簡単なイメージです。ヘッダーとペイロードを組み合わせて署名を作成し、それをトークンとして送信します。受け取る側は同じアルゴリズムと鍵を使って署名を再計算し、受け取った署名と照合します。署名が一致すれば「改ざんがないこと」と「正当な発行者であること」が保証されます。

具体的な例（イメージ）

Header: {alg: HS256, typ: JWT} Payload: {sub: 123, name: Tanaka, role: user} Signature: 秘密鍵とアルゴリズムを使って作成された値

セキュリティのポイント

・秘密鍵の管理を厳格に行うことが重要です。鍵が漏れると署名の検証ができなくなります。鍵の管理は最重要ポイントの一つです。
・有効期限を設定し、使い捨てのトークンを心がけましょう。
・公開鍵暗号を使う場合は公開鍵を安全に配布する仕組みを用意します。署名の検証に失敗した場合はトークンを拒否します。

まとめと次のステップ

jws はウェブ上のデータを守る大切な仕組みの一つです。初心者の方はまず「JWS の役割と三つの部分（ヘッダー・ペイロード・署名）」を理解することから始めましょう。実務では「信頼できるライブラリを使う」「鍵を厳重に管理する」「署名の検証を必ず行う」という基本を守ることが重要です。次のステップとしては、選んだプログラミング言語で JWS/JWT を扱うライブラリの公式ドキュメントを読み、サンプルを試してみると良いでしょう。

<th>要素

説明
Header	アルゴリズムやトークンの型を含む部分
Payload	実際に伝えたい情報（クレーム）を含む部分
Signature	ヘッダーとペイロードを秘密鍵や公開鍵で署名した値

この表を見れば、JWS の基本構成を一目で理解できます。最後に覚えておいてほしいのは、JWS は「安全にデータをやり取りするための署名付きの仕組み」であり、単なる暗号化ではないということです。

jwsの同意語

JSON Web Signature: JWSの正式名称。JSON形式のデータを署名するための規格で、JWTの署名部分として使われます。
JSONウェブ署名: JWSの日本語の表現。JSONで署名を表す仕組みのことを指します。
JWS署名: JWSの署名部分を指す略語表現。署名自体の説明に使われることが多いです。
RFC 7515署名規格: JWSを定義する技術仕様RFC 7515に基づく署名規格の別名。アルゴリズムやフォーマットを規定しています。
署名形式(JSON Web Signature): JSON Web Signatureとしての署名の形式を指す表現。署名アルゴリズムの組み合わせを指すことが多いです。

jwsの対義語・反対語

署名なし: JWS（JSON Web Signature）で提供される署名と検証の機能が欠如した状態。データの改ざんが検知できず、信頼性が低い。
未署名（alg:none）: JOSEの署名アルゴリズムとして none を使い、署名を作成せず検証も署名なしで行われる状態。非常に脆弱。
平文トークン: 署名・暗号化を一切行わず、平文のままのトークン。機密性と整合性の保証がない。
整合性保証なし: データの真正性を確認する仕組み（署名/検証）がない状態。改ざんの検出ができない。
JSON Web Encryption（JWE）: データを暗号化して機密性を確保する別規格。署名による検証は基本的に行われない。
暗号化トークン（機密性重視）: データの機密性を最優先して暗号化するトークン形式。署名による整合性保証とは別の考え方。

jwsの共起語

JWT: JSON Web Token（JWT）は、ヘッダ・ペイロード・署名の3部構成で、署名により改ざんを検出できるトークン形式です。
JOSE: JSON Object Signing and Encryption の略。JWS/JWE/JWK などを含む規格群の総称です。
JWK: JSON Web Key。公開鍵・秘密鍵を JSON 形式で表現する鍵のデータ構造です。
RFC 7515: JWSの正式仕様を定義したRFC番号です。
RFC 7517: JWKの正式仕様を定義したRFC番号です。
RFC 7519: JWTの正式仕様を定義したRFC番号です。
RS256: RSA署名アルゴリズム（SHA-256）を用いて署名を作成する代表的な方法です。
HS256: HMAC-SHA-256。対称鍵を使って署名を作成します。
ES256: ECDSA-SHA-256。楕円曲線を用いた署名アルゴリズムです。
base64url: URL安全なBase64エンコード方式。JWSのヘッダ・ペイロードの表現に使われます。
ヘッダ: JWSの先頭部。アルゴリズム（alg）や鍵識別子（kid）などの情報を含みます。
ペイロード: JWTの本体部分。iss・sub・exp などのクレームが格納されます。
クレーム: ペイロード内の情報の集合。トークンの発行者・有効期限・対象などを表します。
iss: Issuer（発行者）。トークンの発行者を示すクレームです。
exp: Expiration Time（有効期限）。トークンの失効時刻を示します。
sub: Subject（対象者）。トークンの対象者を示すクレームです。
aud: Audience（受取手）。トークンの受取先を示します。
iat: Issued At（発行時刻）。トークンが発行された時刻を表します。
kid: Key ID（鍵識別子）。使用する鍵を識別する識別子です。
検証: 署名が正しいかを検証する作業。信頼できる発行者かを判断します。
公開鍵: 署名を検証するために使用される公開鍵です（非対称署名の場合）。
秘密鍵: 署名を作成する秘密鍵です。機密にしておく必要があります。
対称鍵: 同じ鍵を署名と検証の両方に使う鍵です（HS256 など）。
OAuth 2.0: 認可フレームワーク。JWT/JWS はこの流れでアクセストークンとして使われることが多いです。
OpenID Connect: OIDC。IDトークンとしてJWTを用い、認証情報を提供する拡張規格です。
コンパクトシリアライゼーション: JWSの3部構成をドットで連結した表現形式です（例：ヘッダ.ペイロード.署名）。
フラットJSONシリアライゼーション: JWSの1署名をJSON形式で表現する方法のひとつです。
一般的なJSONシリアライゼーション: 複数の署名を扱う場合の表現形式。署名が複数ある場合に使われます。

jwsの関連用語

JSON Web Signature (JWS): 署名付きデータの整合性と認証を保証する仕組み。ペイロードとヘッダを組み合わせて署名を作成し、受信側は公開鍵や秘密鍵を使って署名を検証します。
JOSE: JSON Object Signing and Encryption の略。JWS、JWE、JWT、JWK、JWA など、署名・暗号化の標準をまとめた仕様群です。
JWT: JSON Web Token の略。署名済みまたは暗号化されたトークンで、認証・認可の際に利用されます。JWS を使って署名されることが多いです。
JWK: JSON Web Key の略。公開鍵・秘密鍵などの鍵情報を JSON 形式で表現したものです。
JWKS: JSON Web Key Set の略。複数の JWK をセットとして提供する形式。公開鍵を配布する際に使われます。
JWA: JSON Web Algorithms の略。JWS/JWE/JWT で使用するアルゴリズムの標準集。
RFC 7515: JWS の正式仕様を定義する文書。JWS での署名形式やシリアライズ方法などを規定しています。
Compact Serialization: JWS/JWT の最も一般的な表現形式。ヘッダ・ペイロード・署名をドットで区切った three-part 文字列です。
Flattened JSON Serialization: 単一署名の JWS を JSON 形式で表現する serialization。読みやすさとデバッグ向け。
General JSON Serialization: 複数の署名を持つ JWS を JSON 形式で表現する serialization。
Base64URL Encoding: Base64 の URL 安全版。JWS のヘッダ・ペイロード・署名はこの形式でエンコードされます。
alg: 署名アルゴリズムを示す JWS ヘッダのパラメータ。例: RS256、HS256 など。
kid: 鍵識別子。どの鍵を使って署名したかを識別するためのヘッダパラメータ。
typ: トピックの種類を示すヘッダパラメータ。通常 JWT の場合、typ は JWT として使われます。
crit: 重要パラメータを示すヘッダパラメータ。実装側が必須として処理します。
RS256: RSA-SHA-256 署名アルゴリズム。公開鍵暗号を使い高い安全性。
RS384: RSA-SHA-384 署名アルゴリズム。
RS512: RSA-SHA-512 署名アルゴリズム。
HS256: HMAC-SHA-256 署名アルゴリズム。
HS384: HMAC-SHA-384 署名アルゴリズム。
HS512: HMAC-SHA-512 署名アルゴリズム。
ES256: ECDSA with P-256 を使用した署名アルゴリズム。
ES384: ECDSA with P-384 を使用した署名アルゴリズム。
ES512: ECDSA with P-521 を使用した署名アルゴリズム。
PS256: RSASSA-PSS with SHA-256 の署名アルゴリズム。
PS384: RSASSA-PSS with SHA-384 の署名アルゴリズム。
PS512: RSASSA-PSS with SHA-512 の署名アルゴリズム。
Detached payload: ペイロードを署名データと別に伝えることができる JWS の運用方法。大きなデータを扱う場合に使われます。
Signature verification: 署名の検証。公開鍵を使って署名が正しいかデータが改ざんされていないかを確かめます。
Public key cryptography: 公開鍵暗号。秘密鍵で署名し、公開鍵で署名を検証します。信頼できる鍵配布が前提です。
Key rotation: 鍵の定期的な更新・入れ替え。セキュリティを高めるために重要です。
JWT claims: JWT の中身として含まれる主張。発行者、対象、受信者、発行時刻、有効期限などを表します。
iss: Issuer の略。JWT の発行者を示すクレーム。
sub: Subject の略。トークンの主体を示すクレーム。
aud: Audience の略。トークンの対象となる受取手を示すクレーム。
exp: Expiration time の略。トークンの有効期限を示すクレーム。
iat: Issued at の略。トークンが発行された時刻を示すクレーム。
nbf: Not before の略。トークンが有効になる時刻を示すクレーム。
JWT library: JWT を扱うライブラリの総称。例: jsonwebtoken、jose、njwt など。
Use cases: API 認証、SSO（シングルサインオン）、OpenID Connect や OAuth 2.0 のトークンとして使用されることが多いです。
JWKS endpoint: 公開鍵の提供先となるエンドポイント。例として /.well-known/jwks.json が用いられます。
Replay protection: リプレイ攻撃を防ぐ対策。発行時刻・有効期限・ nonce などを活用します。
Nonce: 使い捨ての値。リプレイ防止や再利用防止に使われます。
Algorithm negotiation: クライアントとサーバーが使用する署名アルゴリズムを決定・遵守するプロセス。
OpenID Connect: OAuth 2.0 の拡張仕様で、JWT/JWS を用いて認証情報をやり取りします。