签名算法HS256 和 RS256是什么？有什么区别？

一、先理解背景：为什么需要“签名算法”

当服务器把一段信息发给客户端时，比如登录后返回一个 JWT（JSON Web Token），里面可能包含：

• 用户ID
• 用户权限
• 过期时间

{
"user_id": 123,
"role": "admin",
"exp": 1710000000
}

客户端可以修改这段内容吗？

如果用户把 “role”: “admin” 改成 “super_admin”，服务器怎么知道？

所以必须有一个机制：确保这段数据没有被篡改。

解决方法就是：给数据加一个“签名”。

签名算法（Signing Algorithm）

• HS256
• RS256

二、JWT 的整体结构

JWT 长这样：header.payload.signature

例如：xxxxx.yyyyy.zzzzz
三部分：

{
“alg”: “HS256”,
“typ”: “JWT”
}

{
"user_id": 123,
"role": "admin"
}

这个签名就是：签名 = 算法(header + payload + 密钥)
HS256 和 RS256 的区别就是：密钥体系不同。

三、HS256：对称加密（一个钥匙）

先想象一个现实场景：你和朋友有一个 秘密密码。
例如：密码：abc123
你写一封信，然后用这个密码生成一个签名。
朋友收到信之后：
也用 同一个密码 重新计算签名。
如果结果一致：说明信没被改。
这就是 HS256 的逻辑
特点：

签名 和 验证
用的是同一个密钥

流程：

1. 服务器生成 token

服务器有一个密钥：

secret = "my-secret-key"

签名计算：

signature = HMACSHA256(
base64(header) + "." + base64(payload),
secret
)

得到：

xxxxx.yyyyy.signature

发给客户端。

2 客户端带 token 请求
客户端请求：

Authorization: Bearer token

3 服务器验证
服务器再次计算：

signature2 = HMACSHA256(data, secret)

如果

signature == signature2

说明数据没有被篡改。

HS256核心特点

只有一个密钥：secret
它既用于：

• 签名
• 验证

这叫：对称加密 / 对称签名

结构：

Server
│
│ secret
▼
Sign + Verify

四、RS256：非对称加密（两把钥匙）

现在换一个现实类比：

银行保险箱。

有两把钥匙：

一把私钥 一把公钥

规则：

私钥：只有银行有 公钥：任何人都可以有

关键特性：

私钥签名 公钥验证

这就是 RS256

五、RS256 的流程

系统有两把钥匙：

private key （私钥） public key （公钥）

关系：

私钥签名 公钥验证

1 服务器生成 token
服务器使用：private key
生成签名：signature = RSA-SHA256(data, privateKey)
得到 token：xxxxx.yyyyy.signature
2 客户端携带 token
请求 API：Authorization: Bearer token
3 服务端验证
验证使用：public key
计算：verify(data, signature, publicKey)
如果成功：说明签名来自 对应私钥。

六、最核心区别

项目场景的真实开发

绝大多数都用 RS256
因为它解决了一个 非常关键的问题：密钥分发问题
举个真实场景：
有三个服务：

Auth Server（登录服务）
API Server（业务服务）
Gateway（网关）

如果使用 HS256
所有服务都必须知道：

secret

问题：

只要一个服务泄露 secret：
任何人都能伪造 token

而 RS256：

只有 Auth Server 有：private key
其他服务只有：public key
即使 API Server 被攻破：
攻击者也只能：验证 token
但无法伪造 token。
因为：没有 private key
这就是 非对称签名的巨大优势。