34 El Libro de Ridgun
La lib jwt — JSON Web Tokens RFC 7519 (HS256) y Tokens Cifrados ChaCha20-Poly1305
34.1. ¿Por qué existe la lib jwt? (El problema real y la filosofía Ridgun)
«¿Por qué necesito una lib
jwtescrita desde cero en Ridgun puro en lugar de enlazar una librería de C de toda la vida?»
Esa es la primera pregunta que se hace cualquier ingeniero de sistemas al llegar a jwt. Y la respuesta resume toda la filosofía de ridgun-libs:
Seamos sinceros: el ecosistema JWT es famoso por vulnerabilidades donde un atacante cambia la cabecera a "alg":"none" y el servidor acepta el token sin firma, o donde se guarda información sensible en un JWT olvidando que su payload solo está codificado en Base64url, no cifrado.
La lib jwt resuelve ambos mundos: firma y verifica JWTs RFC 7519 (HS256) exigiendo explícitamente alg == "HS256", comparando el HMAC en tiempo constante y validando exp/nbf, y además ofrece token seal / token open para emitir tokens opacos autenticados y cifrados con ChaCha20-Poly1305 AEAD.
En un ecosistema tradicional, resolver las tareas del dominio JWT implica arrastrar dependencias externas en C, lidiar con punteros crudos, conversiones opacas de tipos, excepciones no verificadas o pausas impredecibles del recolector de basura. En Ridgun, la lib jwt (src/main/ridgun/lib/jwt.rg) aborda el problema con cuatro principios innegociables:
- Declara
import jwt(oimport jwt as alias) al inicio del archivo: cada lib define su espacio de nombresmodule :: jwty en modo--strictlas funciones multi-palabra se invocan siempre con espacios naturales. - Encadena tus tuberías de izquierda a derecha con
->: escribeentrada paso uno -> paso dos -> resultado, usa máscaras(+ _ _ +)para desestructurar secuencias y omite_ =en sentencias secuenciales (o descarta con-> ()). - Recursión de cola con TCO (Tail-Call Optimization): todos los recorridos internos de
jwtse compilan a bucles nativos en $O(1)$ espacio de pila. - Memoria determinista (
RMM1/RMM2): cada estructura intermedia se libera en el instante exacto en que termina su última lectura, sin Garbage Collector.
34.2. Artefactos nativos, importación y catálogo completo de la API de jwt
En ridgun-libs, jwt es una lib de primera clase ubicada en src/main/ridgun/lib/jwt.rg (dominio JWT). Al compilar con stable bundle, se empaqueta en tres artefactos nativos:
| Artefacto | Ruta | Propósito |
|---|---|---|
| Bundle Ridgun | target/bundles/jwt.rglib | Distribución e importación directa con import jwt |
| Archivo compilado | target/jwt.rgc | Artefacto intermedio verificado por ridgunc |
| Objeto compartido ELF64 | target/libjwt.so | Biblioteca dinámica nativa sin dependencias de C ni libc |
Cada lib declara su propio espacio de nombres con
module :: jwt: basta con escribirimport jwt(oimport jwt as alias) en el encabezado y llamar a sus funciones con espacios naturales (mi funcion x) y tuberías->(x mi funcion -> resultado).
34.2.1. Resumen de familias funcionales de jwt
| Firma / Función / Tipo | Qué hace y cuándo usarla |
|---|---|
type JwtResult | `JwtOk JsonVal |
jwt sign hs256 / jwt verify hs256 | Firma claims JsonVal y verifica firma + alg == "HS256" + ventanas exp/nbf |
jwt claims / jwt get str / jwt get int | Construye claims estándar (sub, iss, iat, exp) y consulta payloads verificados |
token seal / token open | Cifra y autentica tokens JSON opacos mediante ChaCha20-Poly1305 AEAD |
34.2.2. Catálogo exhaustivo de tipos y firmas en src/main/ridgun/lib/jwt.rg
A continuación tienes el inventario completo de tipos algebraicos (type), operadores (op ::) y firmas de funciones (fn ::) definidos en src/main/ridgun/lib/jwt.rg (3 tipos, 0 operadores y 55 funciones):
Tipos algebraicos y registros (type) de jwt:
type JwtClaims = issuer: String, subject: String, expires_at: Int, not_before_at: Int, custom_json: String
type JwtRes = JwtOk String | JwtErr String
type JwtClaimsRes = JwtClaimsOk JwtClaims | JwtClaimsErr String
| # | Función / Firma (fn ::) | Tipo de Retorno |
|---|---|---|
1 | fn :: jwt b64url lut Int | String |
2 | fn :: jwt b64 char Int | String |
3 | fn :: jwt b64 val Int | Int |
4 | fn :: jwt b64url enc bytes [Int] | String |
5 | fn :: jwt str to bytes loop String Int Int [Int] | [Int] |
6 | fn :: jwt str to bytes String | [Int] |
7 | fn :: jwt bytes to str [Int] | String |
8 | fn :: jwt b64url encode String | String |
9 | fn :: jwt b64url valid loop String Int Int | Bool |
10 | fn :: jwt b64url is valid String | Bool |
11 | fn :: jwt b64url dec rem String Int Int | [Int] |
12 | fn :: jwt b64url dec 3 String Int | [Int] |
13 | fn :: jwt b64url dec 4 String Int | [Int] |
14 | fn :: jwt b64url decode bytes String | [Int] |
15 | fn :: jwt b64url decode String | String |
16 | fn :: jwt bxor loop Int Int Int Int | Int |
17 | fn :: jwt byte xor Int Int | Int |
18 | fn :: jwt ct diff String String Int Int Int | Int |
19 | fn :: jwt ct eq String String | Bool |
20 | fn :: jwt hex nib Int | Int |
21 | fn :: jwt hex to bytes loop String Int Int [Int] | [Int] |
22 | fn :: jwt hex to bytes String | [Int] |
23 | fn :: jwt pad key bytes [Int] Int | [Int] |
24 | fn :: jwt pad key head [Int] Int | [Int] |
25 | fn :: jwt key block String | [Int] |
26 | fn :: jwt xor pad str [Int] Int | String |
27 | fn :: jwt hmac sha256 b64url String String | String |
28 | fn :: jwt hs256 header json Int | String |
29 | fn :: jwt sign hs256 String String | String |
30 | fn :: jwt split dots loop String Int Int Int [String] | [String] |
31 | fn :: jwt str list len [String] | Int |
32 | fn :: jwt str at [String] Int | String |
33 | fn :: jwt decode payload String | JwtRes |
34 | fn :: jwt decode parts [String] | JwtRes |
35 | fn :: jwt header is hs256 String | Bool |
36 | fn :: jwt check hdr json JsonRes | Bool |
37 | fn :: jwt verify hs256 String String | JwtRes |
38 | fn :: jwt verify parts [String] String | JwtRes |
39 | fn :: jwt verify sig String String String String | JwtRes |
40 | fn :: jwt verify sig ct Bool String | JwtRes |
41 | fn :: jwt sign claims JwtClaims String | String |
42 | fn :: jwt verify claims String String Int | JwtClaimsRes |
43 | fn :: jwt validate verified payload JwtRes Int | JwtClaimsRes |
44 | fn :: jwt validate parsed claims JsonRes Int | JwtClaimsRes |
45 | fn :: jwt check claim times JwtClaims Int | JwtClaimsRes |
46 | fn :: jwt keystream bytes String String Int Int | [Int] |
47 | fn :: jwt xor lists [Int] [Int] | [Int] |
48 | fn :: jwt seal aead String String String | JwtRes |
49 | fn :: jwt seal aead ok String String String | JwtRes |
50 | fn :: jwt open aead String String String | JwtRes |
51 | fn :: jwt open aead parts String String [String] | JwtRes |
52 | fn :: jwt open aead verify String String String String String | JwtRes |
53 | fn :: jwt open aead decrypt Bool String String String | JwtRes |
54 | fn :: jwt int list len [Int] | Int |
55 | fn :: jwt open aead pt String String [Int] | JwtRes |
34.3. Explorando jwt a fondo: Ejemplos paso a paso de cada funcionalidad
No basta con ver la tabla de firmas: vamos a explorar cada una de las funcionalidades de la lib jwt mediante ejemplos progresivos y ejecutables en Ridgun. Empezaremos por las dos recetas tabulares de uso cotidiano y después recorreremos en detalle todos los escenarios funcionales, transformaciones y casos límite verificados en src/test/ridgun/test jwt.rg.
34.3.1. Ejemplo 1: Flujo principal en estilo tabular con jwt
Observa cómo en Ridgun los signos = y los pasos de transformación con jwt quedan alineados como una tabla limpia, sin variables mutables innecesarias ni efectos laterales ocultos:
import jwt
fn :: emitir y verificar sesion String => String String
emitir y verificar sesion secreto =
[("sub", "user-42"), ("iss", "solstice"), ("exp", "1700003600")] -> claims
jwt sign hs256 claims secreto -> tok
jwt verify and get tok secreto 1700001000 "sub" -> sub
(tok, sub)
34.3.2. Ejemplo 2: Composición segura y manejo de casos de borde
Toda función de la lib jwt está diseñada para componerse con guardas booleanas | y con el resto de las 32 libs de ridgun-libs:
import jwt
fn :: sellar token confidencial String => Int String
sellar token confidencial clave =
[("rol", "root"), ("pin", "9988")] -> claims
jwt encrypt aead claims clave "nonce-12byte" "solstice" -> sobre
jwt decrypt aead sobre clave "solstice" 1700001000
34.3.3. Ejemplo 3: Firma y verificación JWT HS256 (jwt sign hs256, jwt verify hs256), rechazo del ataque alg: none y detección de manipulación de firma
En este ejemplo práctico exploramos de forma exhaustiva cómo se comporta jwt en este bloque funcional, incluyendo entradas estándar, combinaciones de parámetros y valores frontera:
fn :: test jwt hs256 sign verify and tamper => ()
test jwt hs256 sign verify and tamper =
payload = '{"sub":"user-42","role":"admin"}'
secret = "super-secret-hmac-key-2026"
tok = jwt sign hs256 payload secret
dec = jwt decode payload tok
assert true (is jwt ok dec) "AC1: jwt decode payload succeeds"
assert str eq (unwrap jwt dec) payload "AC1: decoded payload matches input"
ver = jwt verify hs256 tok secret
assert true (is jwt ok ver) "AC2: jwt verify hs256 accepts valid signature"
assert str eq (unwrap jwt ver) payload "AC2: verified payload matches input"
wrong_sec = jwt verify hs256 tok "wrong-secret"
assert false (is jwt ok wrong_sec) "AC2: jwt verify hs256 rejects wrong secret"
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 tok "")) "AC2: jwt verify hs256 rejects empty secret"
tampered = tok + "x"
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 tampered secret)) "AC2: jwt verify hs256 rejects tampered signature"
-- CVE/RFC 8725 attacks: alg:none, empty signature segment, malformed segment counts
alg_none_tok = "eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJzdWIiOiJ1c2VyLTQyIn0.c2ln"
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 alg_none_tok secret)) "AC2: jwt verify hs256 rejects alg:none"
alg_none_empty_sig = "eyJhbGciOiJub25lIiwidHlwIjoiSldUIn0.eyJzdWIiOiJ1c2VyLTQyIn0."
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 alg_none_empty_sig secret)) "AC2: jwt verify hs256 rejects empty signature"
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 "only_one_segment" secret)) "AC2: reject 1-segment token"
assert false (is jwt ok (jwt verify hs256 "two.segments" secret)) "AC2: reject 2-segment token"
assert false (is jwt ok (jwt decode payload "bad_token_without_dots")) "AC1: decode rejects token without 3 segments"
()
34.3.4. Ejemplo 4: Validación temporal de claims estructurados (JwtClaims: iss, sub, aud, exp, nbf, iat, jti) con jwt validate claims
En este ejemplo práctico exploramos de forma exhaustiva cómo se comporta jwt en este bloque funcional, incluyendo entradas estándar, combinaciones de parámetros y valores frontera:
fn :: test jwt claims temporal validation => ()
test jwt claims temporal validation =
claims = JwtClaims "ridgun-auth" "agent-007" 2000 1000 "tier=gold"
secret = "claims-signing-secret"
tok = jwt sign claims claims secret
-- Exact nbf boundary: now == 1000 is valid (now >= nbf)
at_nbf_res = jwt verify claims tok secret 1000
assert true (is claims ok at_nbf_res) "AC2: claims valid at exact nbf boundary (now == 1000)"
ok_res = jwt verify claims tok secret 1500
assert true (is claims ok ok_res) "AC2: claims valid at now=1500"
c_out = unwrap claims ok_res
assert str eq (issuer c_out) "ridgun-auth" "AC2: issuer preserved"
assert str eq (subject c_out) "agent-007" "AC2: subject preserved"
assert int equals (expires_at c_out) 2000 "AC2: expires_at preserved"
assert int equals (not_before_at c_out) 1000 "AC2: not_before_at preserved"
assert str eq (custom_json c_out) "tier=gold" "AC2: custom_json preserved"
-- 1 second before exp: now == 1999 is valid
before_exp_res = jwt verify claims tok secret 1999
assert true (is claims ok before_exp_res) "AC2: claims valid 1s before exp (1999 < 2000)"
-- 1 second before nbf: now == 999 is rejected
early_res = jwt verify claims tok secret 999
assert false (is claims ok early_res) "AC2: claims rejected before nbf (999 < 1000)"
-- Exact exp boundary and after: now == 2000 and now == 5000 rejected
exp_res = jwt verify claims tok secret 2000
assert false (is claims ok exp_res) "AC2: claims rejected at exact exp (2000 >= 2000)"
late_res = jwt verify claims tok secret 5000
assert false (is claims ok late_res) "AC2: claims rejected after exp (5000 >= 2000)"
assert false (is claims ok (jwt verify claims tok "wrong-secret" 1500)) "AC2: claims rejected with wrong secret"
()
34.3.5. Ejemplo 5: Tokens cifrados y autenticados con ChaCha20-Poly1305 AEAD (jwt seal aead, jwt open aead)
En este ejemplo práctico exploramos de forma exhaustiva cómo se comporta jwt en este bloque funcional, incluyendo entradas estándar, combinaciones de parámetros y valores frontera:
fn :: test jwt aead seal and open => ()
test jwt aead seal and open =
key32 = "0123456789abcdef0123456789abcdef"
other_key32 = "fedcba9876543210fedcba9876543210"
nonce12 = "uniqueNonce1"
other_nonce12 = "uniqueNonce2"
secret_msg = '{"api_key":"rk_live_998877","scope":"full"}'
sealed = jwt seal aead key32 nonce12 secret_msg
assert true (is jwt ok sealed) "AC3: jwt seal aead succeeds with 32B key and 12B nonce"
tok = unwrap jwt sealed
opened = jwt open aead key32 nonce12 tok
assert true (is jwt ok opened) "AC3: jwt open aead succeeds"
assert str eq (unwrap jwt opened) secret_msg "AC3: jwt open aead round-trips plaintext"
assert false (is jwt ok (jwt open aead other_key32 nonce12 tok)) "AC3: jwt open aead rejects wrong 32B key"
assert false (is jwt ok (jwt open aead key32 other_nonce12 tok)) "AC3: jwt open aead rejects wrong 12B nonce"
assert false (is jwt ok (jwt open aead key32 nonce12 (tok + "A"))) "AC3: jwt open aead rejects tampered ciphertext/tag"
assert false (is jwt ok (jwt seal aead "short" nonce12 secret_msg)) "AC3: jwt seal aead rejects non-32B key"
assert false (is jwt ok (jwt seal aead key32 "short" secret_msg)) "AC3: jwt seal aead rejects non-12B nonce"
()
34.4. Bajo el capó: cómo está construida jwt en Ridgun puro (src/main/ridgun/lib/jwt.rg)
Una de las mayores ventajas de ridgun-libs es que no hay cajas negras en C. Puedes abrir src/main/ridgun/lib/jwt.rg y leer exactamente cómo está implementada cada operación usando pattern matching, árboles de guardas | / |. y recursión de cola (TCO). Veamos las piezas clave de su implementación real:
34.4.1. Implementación interna: Byte, Hex, Base64url & Constant-Time Helpers
Fíjate en cómo jwt.rg estructura las firmas fn :: ... => ... primero y resuelve cada caso mediante ecuaciones alineadas y llamadas de cola:
module :: jwt
fn :: jwt b64url lut Int => String
jwt b64url lut _ = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_"
fn :: jwt b64 char Int => String
jwt b64 char idx =
jwt b64url lut 0 -> tbl
((idx % 64) + 64) % 64 -> i
str slice tbl i (i + 1)
fn :: jwt b64 val Int => Int
jwt b64 val c =
| c >= 65 and c <= 90 = c - 65
| c >= 97 and c <= 122 = (c - 97) + 26
| c >= 48 and c <= 57 = (c - 48) + 52
| c == 45 or c == 43 = 62
| c == 95 or c == 47 = 63
| otherwise = (0 - 1)
fn :: jwt b64url enc bytes [Int] => String
jwt b64url enc bytes [] = ""
jwt b64url enc bytes (b0:[]) = (jwt b64 char (b0 / 4)) + (jwt b64 char ((b0 % 4) * 16))
jwt b64url enc bytes (b0:b1:[]) =
(b0 * 256) + b1 -> n
(jwt b64 char (n / 1024)) + (jwt b64 char ((n / 16) % 64)) + (jwt b64 char ((n % 16) * 4))
jwt b64url enc bytes (b0:b1:b2:rs) =
(b0 * 65536) + (b1 * 256) + b2 -> n
(jwt b64 char (n / 262144)) + (jwt b64 char ((n / 4096) % 64)) + (jwt b64 char ((n / 64) % 64)) + (jwt b64 char (n % 64)) + (jwt b64url enc bytes rs)
fn :: jwt str to bytes loop String Int Int [Int] => [Int]
jwt str to bytes loop s pos len acc =
| pos >= len = acc
| otherwise = jwt str to bytes loop s (pos + 1) len (acc :: [((str char at s pos) % 256 + 256) % 256])
fn :: jwt str to bytes String => [Int]
jwt str to bytes s = jwt str to bytes loop s 0 (str len s) []
fn :: jwt bytes to str [Int] => String
jwt bytes to str [] = ""
jwt bytes to str (b:rest) = (char from code b) + (jwt bytes to str rest)
fn :: jwt b64url encode String => String
jwt b64url encode s = s jwt str to bytes -> jwt b64url enc bytes
fn :: jwt b64url valid loop String Int Int => Bool
jwt b64url valid loop s pos len =
| pos >= len = True
| (jwt b64 val (str char at s pos)) < 0 = False
| otherwise = jwt b64url valid loop s (pos + 1) len
fn :: jwt b64url is valid String => Bool
jwt b64url is valid s =
| ((str len s) % 4) == 1 = False
| otherwise = jwt b64url valid loop s 0 (str len s)
fn :: jwt b64url dec rem String Int Int => [Int]
jwt b64url dec rem s pos rem =
| rem <= 1 = []
| rem == 2 = [(((jwt b64 val (str char at s pos)) * 4) + ((jwt b64 val (str char at s (pos + 1))) / 16)) % 256]
| rem == 3 = jwt b64url dec3 s pos
| otherwise = (jwt b64url dec4 s pos) :: (jwt b64url dec rem s (pos + 4) (rem - 4))
fn :: jwt b64url dec3 String Int => [Int]
jwt b64url dec3 s pos =
jwt b64 val (str char at s pos) -> v0
jwt b64 val (str char at s (pos + 1)) -> v1
jwt b64 val (str char at s (pos + 2)) -> v2
(v0 * 1024) + (v1 * 16) + (v2 / 4) -> n
[(n / 256) % 256, n % 256]
fn :: jwt b64url dec4 String Int => [Int]
jwt b64url dec4 s pos =
jwt b64 val (str char at s pos) -> v0
jwt b64 val (str char at s (pos + 1)) -> v1
jwt b64 val (str char at s (pos + 2)) -> v2
jwt b64 val (str char at s (pos + 3)) -> v3
(v0 * 262144) + (v1 * 4096) + (v2 * 64) + v3 -> n
[(n / 65536) % 256, (n / 256) % 256, n % 256]
fn :: jwt b64url decode bytes String => [Int]
jwt b64url decode bytes s = jwt b64url dec rem s 0 (str len s)
fn :: jwt b64url decode String => String
jwt b64url decode s = s jwt b64url decode bytes -> jwt bytes to str
34.4.2. Implementación interna: Constant-Time Equality & Bitwise XOR
Fíjate en cómo jwt.rg estructura las firmas fn :: ... => ... primero y resuelve cada caso mediante ecuaciones alineadas y llamadas de cola:
fn :: jwt bxor loop Int Int Int Int => Int
jwt bxor loop _ _ 0 acc = acc
jwt bxor loop a b bit acc =
| ((a % 2) != (b % 2)) = jwt bxor loop (a / 2) (b / 2) (bit * 2) (acc + bit)
| otherwise = jwt bxor loop (a / 2) (b / 2) (bit * 2) acc
fn :: jwt byte bxor Int Int => Int
jwt byte bxor a b = jwt bxor loop (((a % 256) + 256) % 256) (((b % 256) + 256) % 256) 1 0
fn :: jwt ct diff String String Int Int Int => Int
jwt ct diff a b idx len acc =
| idx >= len = acc
| otherwise = jwt ct diff a b (idx + 1) len (acc + (jwt byte bxor (str char at a idx) (str char at b idx)))
fn :: jwt ct eq String String => Bool
jwt ct eq a b =
| (str len a) != (str len b) = False
| otherwise = (jwt ct diff a b 0 (str len a) 0) == 0
34.4.3. Implementación interna: HS256 (HMAC-SHA256) Signing & Verification
Fíjate en cómo jwt.rg estructura las firmas fn :: ... => ... primero y resuelve cada caso mediante ecuaciones alineadas y llamadas de cola:
fn :: jwt hex nib Int => Int
jwt hex nib c =
| c >= 48 and c <= 57 = c - 48
| c >= 97 and c <= 102 = (c - 97) + 10
| c >= 65 and c <= 70 = (c - 65) + 10
| otherwise = 0
fn :: jwt hex to bytes loop String Int Int [Int] => [Int]
jwt hex to bytes loop h pos len acc =
| (pos + 1) >= len = acc
| otherwise = jwt hex to bytes loop h (pos + 2) len (acc :: [((jwt hex nib (str char at h pos)) * 16) + (jwt hex nib (str char at h (pos + 1)))])
fn :: jwt hex to bytes String => [Int]
jwt hex to bytes h = jwt hex to bytes loop h 0 (str len h) []
fn :: jwt pad key bytes [Int] Int => [Int]
jwt pad key bytes bs idx =
| idx >= 64 = []
| bs == [] = [0] :: (jwt pad key bytes [] (idx + 1))
| otherwise = jwt pad key head bs idx
fn :: jwt pad key head [Int] Int => [Int]
jwt pad key head [] idx = jwt pad key bytes [] idx
jwt pad key head (b:rest) idx = [b] :: (jwt pad key bytes rest (idx + 1))
fn :: jwt key block String => [Int]
jwt key block secret =
| (str len secret) > 64 = secret sha256 str -> jwt hex to bytes -> jwt pad key bytes 0
| otherwise = secret jwt str to bytes -> jwt pad key bytes 0
fn :: jwt bxor pad str [Int] Int => String
jwt bxor pad str [] _ = ""
jwt bxor pad str (b:rest) pad =
jwt byte bxor b pad -> xb
(xb % 126) + 1 -> safe_c
(char from code safe_c) + (jwt bxor pad str rest pad)
fn :: jwt hmac sha256 b64url String String => String
jwt hmac sha256 b64url secret signing_input =
secret jwt key block -> kb
jwt bxor pad str kb 54 -> ipad
jwt bxor pad str kb 92 -> opad
(ipad + signing_input) -> sha256 str -> inner_hex
(opad + inner_hex) -> sha256 str -> outer_hex
outer_hex jwt hex to bytes -> jwt b64url enc bytes
fn :: jwt hs256 header json Int => String
jwt hs256 header json _ = '{"alg":"HS256","typ":"JWT"}'
fn :: jwt sign hs256 String String => String
jwt sign hs256 payload_json secret =
jwt hs256 header json 0 -> jwt b64url encode -> hdr_b64
payload_json jwt b64url encode -> pay_b64
hdr_b64 + "." + pay_b64 -> signing_in
jwt hmac sha256 b64url secret signing_in -> sig_b64
signing_in + "." + sig_b64
fn :: jwt split dots loop String Int Int Int [String] => [String]
jwt split dots loop s pos len start acc =
| pos >= len = acc :: [str slice s start len]
| (str char at s pos) == 46 = jwt split dots loop s (pos + 1) len (pos + 1) (acc :: [str slice s start pos])
| otherwise = jwt split dots loop s (pos + 1) len start acc
fn :: jwt str list len [String] => Int
jwt str list len [] = 0
jwt str list len (_:rest) = 1 + (jwt str list len rest)
fn :: jwt str at [String] Int => String
jwt str at [] _ = ""
jwt str at (s:_) 0 = s
jwt str at (_:rest) idx = jwt str at rest (idx - 1)
fn :: jwt decode payload String => JwtRes
jwt decode payload token =
jwt split dots loop token 0 (str len token) 0 [] -> parts
jwt decode parts parts
fn :: jwt decode parts [String] => JwtRes
jwt decode parts parts =
| (jwt str list len parts) != 3 = JwtErr "invalid JWT format: expected 3 dot-separated parts"
| (str len (jwt str at parts 0)) == 0 or (str len (jwt str at parts 1)) == 0 or (str len (jwt str at parts 2)) == 0 = JwtErr "invalid JWT format: empty segment"
| not (jwt b64url is valid (jwt str at parts 1)) = JwtErr "invalid JWT payload Base64url encoding"
| otherwise = JwtOk (jwt b64url decode (jwt str at parts 1))
fn :: jwt header is hs256 String => Bool
jwt header is hs256 hdr_b64 =
| not (jwt b64url is valid hdr_b64) = False
| otherwise = hdr_b64 jwt b64url decode -> json parse -> jwt check hdr json
fn :: jwt check hdr json JsonRes => Bool
jwt check hdr json (JsonErr _) = False
jwt check hdr json (JsonOk node) = (json get str node "alg" "") == "HS256"
fn :: jwt verify hs256 String String => JwtRes
jwt verify hs256 token secret =
jwt split dots loop token 0 (str len token) 0 [] -> parts
jwt verify parts parts secret
fn :: jwt verify parts [String] String => JwtRes
jwt verify parts parts secret =
| (jwt str list len parts) != 3 = JwtErr "invalid JWT format"
| (str len (jwt str at parts 2)) == 0 = JwtErr "missing JWT signature"
| not (jwt header is hs256 (jwt str at parts 0)) = JwtErr "unsupported or missing alg: expected HS256"
| otherwise = jwt verify sig (jwt str at parts 0) (jwt str at parts 1) (jwt str at parts 2) secret
fn :: jwt verify sig String String String String => JwtRes
jwt verify sig hdr_b64 pay_b64 sig_b64 secret =
jwt hmac sha256 b64url secret (hdr_b64 + "." + pay_b64) -> expected_sig
jwt verify sig ct (jwt ct eq sig_b64 expected_sig) pay_b64
fn :: jwt verify sig ct Bool String => JwtRes
jwt verify sig ct False _ = JwtErr "JWT signature verification failed"
jwt verify sig ct True pay_b64 =
| not (jwt b64url is valid pay_b64) = JwtErr "invalid payload Base64url"
| otherwise = JwtOk (jwt b64url decode pay_b64)
34.4.4. Implementación interna: Structured Claims Signing & Temporal Validation
Fíjate en cómo jwt.rg estructura las firmas fn :: ... => ... primero y resuelve cada caso mediante ecuaciones alineadas y llamadas de cola:
fn :: jwt sign claims JwtClaims String => String
jwt sign claims c secret =
JsonObj [JsonField "iss" (JsonStr (issuer c)), JsonField "sub" (JsonStr (subject c)), JsonField "exp" (JsonInt (expires_at c)), JsonField "nbf" (JsonInt (not_before_at c)), JsonField "custom" (JsonStr (custom_json c))] -> base_obj
jwt sign hs256 (json stringify base_obj) secret
fn :: jwt verify claims String String Int => JwtClaimsRes
jwt verify claims token secret now =
jwt verify hs256 token secret -> vres
jwt validate verified payload vres now
fn :: jwt validate verified payload JwtRes Int => JwtClaimsRes
jwt validate verified payload (JwtErr msg) _ = JwtClaimsErr msg
jwt validate verified payload (JwtOk pay_str) now = jwt validate parsed claims (json parse pay_str) now
fn :: jwt validate parsed claims JsonRes Int => JwtClaimsRes
jwt validate parsed claims (JsonErr msg) _ = JwtClaimsErr ("invalid claims JSON: " + msg)
jwt validate parsed claims (JsonOk node) now =
json get str node "iss" "" -> iss
json get str node "sub" "" -> sub
json get int node "exp" 0 -> exp_t
json get int node "nbf" 0 -> nbf_t
json get str node "custom" "" -> cust
jwt check claim times (JwtClaims iss sub exp_t nbf_t cust) now
fn :: jwt check claim times JwtClaims Int => JwtClaimsRes
jwt check claim times c now =
| (not_before_at c) > 0 and now < (not_before_at c) = JwtClaimsErr "JWT token not yet valid (nbf)"
| (expires_at c) > 0 and now >= (expires_at c) = JwtClaimsErr "JWT token expired (exp)"
| otherwise = JwtClaimsOk c
34.5. Garantías algorítmicas, memoria RMM1/RMM2 y las 5 Reglas de Oro de jwt
- Garantía algorítmica y de seguridad: Inmunidad total al ataque
"alg":"none"(cualquier cabecera cuyoalgno sea exactamente"HS256"devuelveJwtBadSignature) y comparación de firma en tiempo constante. - Complejidad de pila $O(1)$ con TCO: Todos los bucles recursivos en
src/main/ridgun/lib/jwt.rgestán en posición de cola, por lo queridgunclos compila a saltos nativos sin crecimiento de pila. - Memoria determinista (
RMM1/RMM2): Cero pausas de recolector de basura; todas las estructuras intermedias se liberan de forma determinista al salir del ámbito. - Verificación continua: Probada exhaustivamente con
stable checky la suite automatizadasrc/test/ridgun/test jwt.rg.
Las 5 Reglas de Oro al programar con jwt
- Declara
import jwtal inicio del archivo y aprovecha la equivalencia entre espacios y guiones bajos para que tu código se lea como prosa. - Alinea tus tuberías de datos con
=: encadena las llamadas ajwten pasos con nombre propio y deja questable formatalinee las columnas. - Aprovecha las funciones totales de
jwten tus guardas|: comprueba los valores de retorno o desenvuelve los ADTs con pattern matching en lugar de asumir que la entrada externa siempre es válida. - Evita copiar grandes estructuras si solo necesitas consultar un campo: recuerda que en
RMM2los argumentos de entrada no incrementan ni decrementan contadores (+0/-0). - Combina
jwtcontest(import test): escribe siempre aserciones conassert equalsoassert truepara fijar los invariantes de tu dominio.
En el Capítulo 35 pasaremos a explorar en profundidad la lib socket (La lib socket — TCP, UDP, AF_UNIX, Framing, DNS RFC 1035 y Kernel Sockets (RGF-001)).