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package jwk
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import (
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"crypto/rand"
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"crypto/rsa"
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"crypto/sha256"
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"crypto/x509"
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"encoding/base64"
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"encoding/json"
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"encoding/pem"
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"errors"
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"fmt"
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"math/big"
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"time"
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)
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// rsaKeyBits 為簽章金鑰位元數；RFC 7518 §3.5 規定 RS256 至少 2048 bits。
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const rsaKeyBits = 2048
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// SigningKey 為簽發 JWT 的 RSA 金鑰，對應 signing_keys 資料表。私鑰以
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// PKCS#8 PEM 存於資料庫；Kid 為 RFC 7638 thumbprint，同時作為 JWKS 的
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// kid 與 JWT header 的 kid，讓 RP 得以對應兩者。RetiredAt 為 nil 表示
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// 使用中；輪替時舊金鑰先保留於 JWKS 一段時間（供已簽發的 token 驗證），
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// 之後才退休停發，實現無縫金鑰輪替。
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type SigningKey struct {
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ID uint `gorm:"primaryKey"`
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Kid string `gorm:"uniqueIndex;size:43;not null"` // RFC 7638 thumbprint（32 bytes 的 base64url，43 字元）
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Algorithm string `gorm:"size:8;not null;default:RS256"`
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PrivateKeyPEM string `gorm:"type:text;not null"` // PKCS#8 PEM 私鑰
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RetiredAt *time.Time
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CreatedAt time.Time
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UpdatedAt time.Time
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}
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// Active 回傳金鑰是否使用中（未退休）。
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func (k *SigningKey) Active() bool {
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return k.RetiredAt == nil
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}
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// NewSigningKey 產生新的 RSA-2048 簽章金鑰，並以公鑰的 RFC 7638
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// SHA-256 thumbprint 作為 Kid。
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func NewSigningKey() (*SigningKey, error) {
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key, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, rsaKeyBits)
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if err != nil {
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return nil, fmt.Errorf("generate rsa key: %w", err)
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}
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der, err := x509.MarshalPKCS8PrivateKey(key)
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if err != nil {
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return nil, fmt.Errorf("marshal private key: %w", err)
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}
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kid, err := thumbprint(&key.PublicKey)
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if err != nil {
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return nil, err
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}
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return &SigningKey{
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Kid: kid,
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Algorithm: AlgRS256,
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PrivateKeyPEM: string(pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PRIVATE KEY", Bytes: der})),
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}, nil
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}
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// PrivateKey 解析並回傳 RSA 私鑰，供簽發 JWT 使用。
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func (k *SigningKey) PrivateKey() (*rsa.PrivateKey, error) {
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block, _ := pem.Decode([]byte(k.PrivateKeyPEM))
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if block == nil {
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return nil, errors.New("invalid PEM block")
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}
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parsed, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
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if err != nil {
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return nil, fmt.Errorf("parse private key: %w", err)
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}
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key, ok := parsed.(*rsa.PrivateKey)
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if !ok {
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return nil, fmt.Errorf("not an RSA private key: %T", parsed)
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}
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return key, nil
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}
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// PublicJWK 回傳金鑰的公開 JWK（僅 kty、use、kid、alg、n、e），
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// 供 JWKS 端點發佈。
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func (k *SigningKey) PublicJWK() (*JWK, error) {
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key, err := k.PrivateKey()
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if err != nil {
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return nil, err
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}
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return &JWK{
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Kty: KeyTypeRSA,
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Use: KeyUseSig,
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Kid: k.Kid,
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Alg: k.Algorithm,
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N: base64.RawURLEncoding.EncodeToString(key.PublicKey.N.Bytes()),
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E: base64.RawURLEncoding.EncodeToString(big.NewInt(int64(key.PublicKey.E)).Bytes()),
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}, nil
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}
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// thumbprint 依 RFC 7638 計算 RSA 公鑰的 SHA-256 JWK thumbprint：對必要
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// 參數依字典序（e、kty、n）組成的正規化 JSON 做 SHA-256，再以無填充
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// base64url 編碼；此值即 JWK／JWT 的 kid。
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func thumbprint(pub *rsa.PublicKey) (string, error) {
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// 欄位依字典序宣告，json.Marshal 的輸出即 RFC 7638 要求的正規化形式；
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// 成員僅含 base64url 字元，不會有 JSON 跳脫的差異。
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canonical := struct {
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E string `json:"e"`
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Kty string `json:"kty"`
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N string `json:"n"`
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}{
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E: base64.RawURLEncoding.EncodeToString(big.NewInt(int64(pub.E)).Bytes()),
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Kty: KeyTypeRSA,
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N: base64.RawURLEncoding.EncodeToString(pub.N.Bytes()),
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}
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b, err := json.Marshal(canonical)
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if err != nil {
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return "", fmt.Errorf("marshal canonical jwk: %w", err)
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}
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sum := sha256.Sum256(b)
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return base64.RawURLEncoding.EncodeToString(sum[:]), nil
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}
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