解码英国的 NHS 测试和追踪二维码

Question

英国人可能知道，政府正在推出一项大胆的新战略，以降低 Covid-19 的感染率。

最新推出的是在销售点显示二维码。要获得一个，您需要创建一个帐户，详细说明运营商名称、机构名称、电话号码和电子邮件地址，然后您会收到一个二维码。

出于对数据安全的担忧，我试图找出为什么我必须为使用我的咖啡馆“登录”的人显示的 QR 码长度为 343 个字节。

二维码内容如下：

UKC19TRACING:1:eyJhbGciOiJFUzI1NiIsImtpZCI6IllycWVMVHE4ei1vZkg1bnpsYVNHbllSZkI5YnU5eVBsV1lVXzJiNnFYT1EifQ.eyJpZCI6IlY1VldYMzlSIiwib3BuIjoiUGlwbGV5IEJhcm4gQ2Fmw6kiLCJhZHIiOiJQaXBsZXkgQmFyblxuQnJvY2toYW0gRW5kXG5MYW5zZG93biIsInBjIjoiQkExOUJaIiwidnQiOiIwMDgifQ.xG3rlgLIpQjHuZa7kQ4I4TC2u3xhmHpyhLjqGTS1aaFzueUt8TqqsW4-1eKL-RSOP9o0av9XPivtK-BfPuUV-g

代码中有许多重复序列，例如“eyJ”和“pZCI6Il”，（我认为）排除了这是正确加密的可能性。

我担心的是，我公开展示了大量信息，而在我看来，简单的签名（如 UKC19TRACING）加上数据库中的密钥就足以实现任何合理的联系追踪方式。

因此，我已向相关政府部门（英国卫生和社会保健部）发出信息自由请求，但与此同时，我认为比我更伟大的专家可能想尝试解密。

Answer 1

您完全正确，重复eyJ强烈表明这不仅仅是原始加密数据，并且具有某种结构。eyJ来自 Base64 编码，{"并且几乎总是表明您正在查看 Base64 编码的 JSON。在这种情况下，它实际上是 b64 编码的，但eyJ模式是相同的。b64 是 Base64 的略微修改版本。

正如 Topaco 所指出的，后面的部分UKC19TRACING:1:是 JWT。您可以在jwt.io 上将其解码如下：

标题

{
  "alg": "ES256",
  "kid": "YrqeLTq8z-ofH5nzlaSGnYRfB9bu9yPlWYU_2b6qXOQ"
}

这会告诉您它是如何签名的，以及签名它的密钥的标识符。

有效载荷

{
  "id": "V5VWX39R",
  "opn": "Pipley Barn Café",
  "adr": "Pipley Barn\nBrockham End\nLansdown",
  "pc": "BA19BZ",
  "vt": "008"
}

这是签名的有效载荷。这不是加密的（也不打算加密）。它只是 b64 编码和签名，以及标题。

您是正确的，这可以通过大型数据库和稀疏标识符来实现。JWT 的重点是您不需要数据库（更重要的是，不需要执行数据库查找的机制）。由于数据已签名，因此您可以相信此有效负载是由有权访问签名密钥的实体生成的。要验证此签名，您需要给定kid.