ChatGPT に作ってもらった、公開鍵のpemファイルからJWKに変換するサンプルと、JWKを使ったJWTの検証方法

MyJwk.cs

// 公開鍵を指定して、JWK形式で出力してくれるサンプル

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text.Json;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
using Org.BouncyCastle.OpenSsl;
using Org.BouncyCastle.Security;

public class MyJwk
{
    public static void Handle()
    {
        string publicKeyPath = "public_key.pem";
        var jwk = ConvertPemToJwk(publicKeyPath);
        Console.WriteLine("JWK:");
        Console.WriteLine(jwk);
    }

    static string ConvertPemToJwk(string publicKeyPath)
    {
        // PEM ファイルを読み込む
        string pem = File.ReadAllText(publicKeyPath);

        // BouncyCastle を使って公開鍵をパース
        PemReader pemReader = new PemReader(new StringReader(pem));
        RsaKeyParameters rsaKey = (RsaKeyParameters)pemReader.ReadObject();

        // "n" (モジュラス) と "e" (公開指数) を取得
        byte[] modulusBytes = rsaKey.Modulus.ToByteArrayUnsigned();
        byte[] exponentBytes = rsaKey.Exponent.ToByteArrayUnsigned();

        // Base64URL エンコード
        string n = Base64UrlEncode(modulusBytes);
        string e = Base64UrlEncode(exponentBytes);

        // JWK を JSON にシリアライズ
        var jwk = new
        {
            kty = "RSA",
            n = n,
            e = e
        };

        return JsonSerializer.Serialize(jwk, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });
    }

    static string Base64UrlEncode(byte[] input)
    {
        return Convert.ToBase64String(input)
            .Replace("+", "-")
            .Replace("/", "_")
            .TrimEnd('=');
    }
}

Program.cs

// JWK 情報から JWT を検証するサンプル

using System;
using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text.Json;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // JWK の公開鍵情報
        string jwkJson = @"
        {
            ""kty"": ""RSA"",
            ""n"": ""yP98sDn-2VHGfPRDF8ecAOdGW0vkLFmNcoPGHo0YzehdBtBrC17KKig9ML63OrIZsx_RnBAGA_jXCkmB7s93I-rnLNXxNA83YTY2bqkAnbT3ULi_xDLc7p26vHYY7f7iS3Ykbz-GMZjpvK-MfLMwQG77NfpjwsimBGNeW-k7qlMwK9rNpPPLyTQMS4MsV1w_iV9v3jn8G29uJiR1Qej-fY6TTT1-8PWOWuvjV9pL9HQ2CWuas6q-nJCjXUb8oyo7Vgmhi2_yYwDGugsKvOxeweMxrcSEJDZsSUoLQFbV4ld-843y6502Yp5j8wFCWQTvRYSPHqw5BzAmbqIKIbjTmw"",
            ""e"": ""AQAB""
        }";

        // 検証対象の JWT
        string jwt = "eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiJ1c2VyMTIzIiwiZW1haWwiOiJ1c2VyQGV4YW1wbGUuY29tIiwianRpIjoiYTg2YjFhMjEtNmIyZC00ODg1LWI2YzUtNTI2ZGJhYTkxMDJmIiwiZXhwIjoxNzM2NzUyNzMwLCJpc3MiOiJ5b3VyLWFwcCIsImF1ZCI6InlvdXItYXVkaWVuY2UifQ.jKR9kZMBcSDCv1hNmkrNsNEAXU8Vfh6G8GLUmmpDOWPKirVpp3Ut-5dbqlu30i2qUHa3PRvPV5kCBNpbJNYzYk9KlyJKAdaPySsBfzw6TC5hBvIaKmhS3DndNF2O8CuAdWTFX-BMKXA6ofR4e6w6IJjxxegPCMRLCic6MYR0os4XqgQTXDS9NVtNm5zYU-kjo__qLTnMeTW0U1IrpOKxVYNmxqd2OuPT7TNVIIPZWO-rUbO2JtAKtevqdWSLF_hgWnHRvHO_Cb5Sba37N_EyUK0apbRAg6kiUetPRE-UL1bcQmoAKw5uf6Xlx_USnOYq1xvQ4E_37BAasuGjbClsGQ";

        // JWK を使って検証
        try
        {
            var parameters = GetRsaParametersFromJwk(jwkJson);
            var rsa = RSA.Create();
            rsa.ImportParameters(parameters);

            var securityKey = new RsaSecurityKey(rsa);
            var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();

            var validationParameters = new TokenValidationParameters
            {
                ValidateIssuer = false, // 必要に応じて発行者の検証を有効化
                ValidateAudience = false, // 必要に応じてオーディエンスの検証を有効化
                ValidateLifetime = true, // 有効期限の検証を有効化
                IssuerSigningKey = securityKey
            };

            // JWT を検証
            var principal = tokenHandler.ValidateToken(jwt, validationParameters, out var validatedToken);

            Console.WriteLine("JWT is valid.");
            Console.WriteLine($"Claims: {string.Join(", ", principal.Claims)}");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"JWT validation failed: {ex.Message}");
        }
    }

    static RSAParameters GetRsaParametersFromJwk(string jwkJson)
    {
        // JWK をパース
        var jwk = JsonSerializer.Deserialize<Jwk>(jwkJson);

        if (jwk == null)
            throw new ArgumentException("Invalid JWK JSON.");

        // Base64URL デコード
        var modulus = Base64UrlDecode(jwk.n);
        var exponent = Base64UrlDecode(jwk.e);

        return new RSAParameters
        {
            Modulus = modulus,
            Exponent = exponent
        };
    }

    static byte[] Base64UrlDecode(string base64Url)
    {
        string padded = base64Url
            .Replace('-', '+')
            .Replace('_', '/')
            .PadRight(base64Url.Length + (4 - base64Url.Length % 4) % 4, '=');
        return Convert.FromBase64String(padded);
    }

    class Jwk
    {
        public string kty { get; set; } = string.Empty;
        public string n { get; set; } = string.Empty;
        public string e { get; set; } = string.Empty;
    }
}