RS256 против HS256: в чем разница?

в криптографии используются два типа алгоритмов:

симметричные алгоритмы

один ключ используется для шифрования данных. При шифровании с помощью ключа данные могут быть расшифрованы с помощью того же ключа. Если, например, Мэри шифрует сообщение с помощью ключа "my-secret" и отправляет его Джону, он сможет правильно расшифровать сообщение с помощью того же ключа "my-secret".

асимметричные алгоритмы

два ключи используются для шифрования и расшифровки сообщений. Хотя один ключ(открытый) используется для шифрования сообщения, другой ключ(закрытый) может использоваться только для его расшифровки. Таким образом, Джон может генерировать как открытые, так и закрытые ключи, а затем отправлять только открытый ключ Мэри для шифрования ее сообщения. Сообщение можно расшифровать только с помощью закрытого ключа.

сценарий HS256 и RS256

эти алгоритмы не используются для шифрования / декритирования данных. Скорее они используются для проверки происхождение или подлинность данных. Когда Мэри нужно отправить открытое сообщение Jhon, и он должен убедиться, что сообщение, безусловно, от Мэри, HS256 или RS256 могут быть использованы.

HS256 может создать подпись для данного образца данных с помощью одного ключа. Когда сообщение передается вместе с подписью, принимающая сторона может использовать тот же ключ для проверки соответствия подписи сообщению.

RS256 использует пару ключей, чтобы сделать то же самое. Подпись может только генерируется с помощью закрытого ключа. А открытый ключ используется для проверки подписи. В этом случае, даже если Джек находит открытый ключ, он не может создать поддельное сообщение с подписью для олицетворения Мэри.

есть разница в производительности.

просто поставить HS256 примерно на 1 порядок быстрее, чем RS256 для проверки, а примерно на 2 порядка быстрее, чем RS256 для выдачи (подписания).

 640,251  91,464.3 ops/s
  86,123  12,303.3 ops/s (RS256 verify)
   7,046   1,006.5 ops/s (RS256 sign)

Не зацикливайтесь на реальных цифрах, просто думайте о них по отношению друг к другу.

[программы.cs]

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        foreach (var duration in new[] { 1, 3, 5, 7 })
        {
            var t = TimeSpan.FromSeconds(duration);

            byte[] publicKey, privateKey;

            using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
            {
                publicKey = rsa.ExportCspBlob(false);
                privateKey = rsa.ExportCspBlob(true);
            }

            byte[] key = new byte[64];

            using (var rng = new RNGCryptoServiceProvider())
            {
                rng.GetBytes(key);
            }

            var s1 = new Stopwatch();
            var n1 = 0;

            using (var hs256 = new HMACSHA256(key))
            {
                while (s1.Elapsed < t)
                {
                    s1.Start();
                    var hash = hs256.ComputeHash(privateKey);
                    s1.Stop();
                    n1++;
                }
            }

            byte[] sign;

            using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
            {
                rsa.ImportCspBlob(privateKey);

                sign = rsa.SignData(privateKey, "SHA256");
            }

            var s2 = new Stopwatch();
            var n2 = 0;

            using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
            {
                rsa.ImportCspBlob(publicKey);

                while (s2.Elapsed < t)
                {
                    s2.Start();
                    var success = rsa.VerifyData(privateKey, "SHA256", sign);
                    s2.Stop();
                    n2++;
                }
            }

            var s3 = new Stopwatch();
            var n3 = 0;

            using (var rsa = new RSACryptoServiceProvider())
            {
                rsa.ImportCspBlob(privateKey);

                while (s3.Elapsed < t)
                {
                    s3.Start();
                    rsa.SignData(privateKey, "SHA256");
                    s3.Stop();
                    n3++;
                }
            }

            Console.WriteLine($"{s1.Elapsed.TotalSeconds:0} {n1,7:N0} {n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");
            Console.WriteLine($"{s2.Elapsed.TotalSeconds:0} {n2,7:N0} {n2 / s2.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");
            Console.WriteLine($"{s3.Elapsed.TotalSeconds:0} {n3,7:N0} {n3 / s3.Elapsed.TotalSeconds,9:N1} ops/s");

            Console.WriteLine($"RS256 is {(n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds) / (n2 / s2.Elapsed.TotalSeconds),9:N1}x slower (verify)");
            Console.WriteLine($"RS256 is {(n1 / s1.Elapsed.TotalSeconds) / (n3 / s3.Elapsed.TotalSeconds),9:N1}x slower (issue)");

            // RS256 is about 7.5x slower, but it can still do over 10K ops per sec.
        }
    }
}