JWS 能保護資料的完整性，但資料傳輸過程是明碼傳輸，因此有心人士還是有辦法截取 JWS Payload 裡的內容做其他利用。如果內容也不希望被其他人看到的話，那還有另一個選擇就是 JWE－－RFC 7516 - JSON Web Encryption。

相較於 JWS，JWE 的一切資訊都顯得複雜很多，如資訊的組成就有六組：

• JOSE Header
• JWE Encrypted Key
• JWE Initialization Vector
• JWE AAD
• JWE Ciphertext
• JWE Authentication Tag

跟 JWS 一樣，也有 JOSE Header，但它是下面三種 Header 聯集而成，也比 JWS 複雜：

• JWE Protected Header
• JWE Shared Unprotected Header
• JWE Per-Recipient Unprotected Header

而序列化的方法跟 JWS 類似，分成兩種：

• JWE Compact Serialization
• JWE JSON Serialization

雖然比較複雜，但了解上面定義的這些方法，大概就可以了解 JWE 的結構為何了。

JOSE Header

JOSE Header 跟 JWS 一樣有分三種類型，就不重覆說明了，註冊表也一樣可以查 IANA - JSON Object Signing and Encryption (JOSE) 公開註冊表。

而在 RFC 7516 section 4.1 定義的 Header 也與 JWS 大同小異，這裡補充多出來的：

關聯數據認證加密 參考維基百科說明，大概理解為結合[加密][Day 08]與[訊息驗證碼][Day 10]的功能，產生出帶有認證功能的密文。

因 JWE 有定義收件人（recipient）的屬性，所以會有 Per-Recipient 與 Shared 的差異。三種 Header 類型的差異如下：

資料結構上，除了跟 JWS 相同的 JOSE Header 以外，其他都是 JWE 特有的內容。

Serialization

與 JWS 類似，分為 JWE Compact Serialization 與 JWE JSON Serialization 兩種。JWE Compact Serialization 比 JWS Compact Serialization 多了兩個參數。

BASE64URL(UTF8(JWE Protected Header)) || '.' ||
BASE64URL(JWE Encrypted Key) || '.' ||
BASE64URL(JWE Initialization Vector) || '.' ||
BASE64URL(JWE Ciphertext) || '.' ||
BASE64URL(JWE Authentication Tag)

而 JWE JSON Serialization 也是分為 General 與 Flattened 兩種格式。

General JWE JSON Serialization 官方範例如下：

{
    "protected": "<integrity-protected shared header contents>",
    "unprotected": "<non-integrity-protected shared header contents>",
    "recipients": [
        {
            "header": "<per-recipient unprotected header 1 contents>",
            "encrypted_key": "<encrypted key 1 contents>"
        },
        {
            "header": "<per-recipient unprotected header N contents>",
            "encrypted_key": "<encrypted key N contents>"
        }
    ],
    "aad": "<additional authenticated data contents>",
    "iv": "<initialization vector contents>",
    "ciphertext": "<ciphertext contents>",
    "tag": "<authentication tag contents>"
}

Flattened JWE JSON Serialization 官方範例如下：

{
    "protected": "<integrity-protected header contents>",
    "unprotected": "<non-integrity-protected header contents>",
    "header": "<more non-integrity-protected header contents>",
    "encrypted_key": "<encrypted key contents>",
    "aad": "<additional authenticated data contents>",
    "iv": "<initialization vector contents>",
    "ciphertext": "<ciphertext contents>",
    "tag": "<authentication tag contents>"
}

從這兩個範例可以了解，先前有提到 JWE 定義的 recipients 參數，只能用在 General JWE JSON Serialization。

下面是一個簡單的序列化比較表，其實跟 JWS 差異不大：

從這張表可以了解，沒有特別需求的話，還是 JWE Compact Serialization 比較適用。但如果有需要特殊的參數如 JWE AAD，甚至是 JWE Per-Recipient Unprotected Header 的話，則就得考慮 JWE JSON Serialization。

只是實務上，最常使用的還是 JWS + JWS Compact Serialization。

參考資料

• 關聯數據認證加密
• RFC 1951
• RFC 7516