Introduzione: La sfida della sicurezza temporale nei token JWT per i servizi digitali pubblici

La gestione della sicurezza temporale nei token JWT rappresenta una pietra angolare nella progettazione di sistemi di autenticazione a breve termine, soprattutto nel contesto dei servizi digitali pubblici italiani, dove l’esposizione a rischi cybernetici richiede rigorose politiche di ciclo di vita. Mentre il Tier 2 ha delineato le basi legali, crittografiche e architettoniche, questo approfondimento esplora la granularità tecnica necessaria per implementare, validare e ottimizzare strutturalmente i token con scadenze brevissime, garantendo al contempo usabilità e conformità normativa (GDPR, Decreto Legislativo 70/2003, e linee guida eIDAS). La specificità risiede nel bilanciamento tra brevità temporale, sicurezza crittografica robusta, e integrazione fluida con identity provider nazionali come SPID, CIE, Aad, e protocolli OpenID Connect federati.

La normativa italiana, integrata con il quadro UE, richiede che i token di accesso abbiano una durata massima di 5 minuti per il token di accesso (access token) e fino a 24 ore per il refresh token, con scadenze precise e verificabili in tempo reale. La persistenza di token scaduti o revocati, anche in modalità zero-expiry, può compromettere sia la sicurezza che l’esperienza utente. Pertanto, ogni fase del ciclo di vita del token – dalla generazione alla validazione, passando per la revoca – deve essere automatizzata, crittograficamente assicurata e auditabile.

1. Fondamenti: Claim essenziali e validazione precisa nel flusso JWT

“Un token valido non è solo ben firmato, ma deve essere immediatamente verificabile, con scadenze rigorose e claim strutturati per prevenire ogni forma di manipolazione.”

Il JWT utilizzato nei servizi digitali pubblici italiani è composto da claim standard, ma la loro definizione e validazione devono essere eseguite con precisione assoluta.
– **iss (Issuer):** Identificatore univoco dell’identity provider (es. SPID, CIE, Auth0 Italy).
– **aud (Audience):** Deve corrispondere al servizio destinatario (es. “Portale Salute Regionale Toscana”) per evitare attacchi di token reuse.
– **exp (Expiration Time):** Timestamp Unix in secondi, dove 0 indica tempo zero rispetto a UTC. La validazione deve usare UTC, mai local time.
– **iat (Issued At):** Stampa l’ora di emissione, fondamentale per calcolare la durata residua e prevenire attacchi di replay.
– **nbf (Not Before):** Opzionale, definisce un timestamp minimo per cui il token è valido, utile per servizi con orari stretti.
– **sub (Subject):** Identificatore dell’utente, deve essere un URI sicuro (es. `https://spid.gov.it/users/12345`).

La firma del token, tramite algoritmi come RS256 (RSA) o ES256 (ECDSA), garantisce integrità e autenticità. L’uso di chiavi crittografiche ben protette e la rotazione periodica delle stesse sono imprescindibili. In contesti pubblici, si raccomanda l’uso di chiavi asimmetriche con politiche di accesso strettamente controllate.

2. Configurazione dinamica del TTL: 5 minuti per access token, 24 ore per refresh token

Fase 1: Generazione token con scadenze predefinite Il processo inizia con la generazione del token all’autenticazione tramite SPID o CIE. Il sistema emette un JWT con claim TTL espliciti:
– access token: TTL = 5 minuti, firmato con RS256, emesso da iss = SPID, aud = endpoint servizio.
– refresh token: TTL = 24 ore, anch’esso firmato con RS256, destinato solo a richieste di rinnovo.

“Un token con TTL superiore a 5 minuti è una vulnerabilità: aumenta la finestra di attacco in caso di furto o intercettazione.”

1. Usare `exp` come timestamp UTC esplicito, mai basato su orari locali.
2. Calcolare `iat` all’istante di emissione; omessi, possono generare errori di validazione temporale.
3. Impostare `nbf` a 0 per token validi immediatamente; in scenari con connessioni intermittenti, `nbf` può essere usato per ritardare validazione fino all’accesso.
4. Firmare con chiave privata del provider, con algoritmo RS256 per compatibilità e sicurezza.)

Parametro	Valore tipo	Scopo
iss	URI sicuro (es. SPID)	Identifica l’identity provider
aud	Endpoint destinato	Previene token reuse
exp	Timestamp Unix (UTC), es. 1749369600	Scadenza access token
iat	Timestamp emissione	Calcolo durata residua
nbf	(opzionale) timestamp minimo	Controllo temporale preciso

3. Validazione in tempo reale con revoca centralizzata

La validazione del token in produzione richiede una routine automatizzata: ogni richiesta passa attraverso un middleware di autenticazione che verifica:
– Firma valida tramite chiave pubblica del provider
– Scadenza non superata (iat e exp)
– Non presenza in una blacklist di token revocati (operazione in DB in-memory Redis con TTL sincronizzato)

“La revoca non può essere un’operazione post-autenticazione: deve essere integrata nel flusso di validazione, in tempo reale.”

Un esempio pratico:
def validate_jwt(token: str) -> bool:
try:
payload = JWT.decode(token, public_key_rs256, algorithms=[“RS256″], issuer=”SPID-RegioneToscana”, audience=”PortaleSalute”)
exp = payload[“exp”]
iat = payload[“iat”]
current = time.time()
if current > exp: return False
if iat > current: return False # Token emesso prima dell’accesso
if current – iat > 5 * 60: # Evita token super-vecchi (es. ritardi di rete)
return False
if is_revoked(payload[“jti”]): return False # Verifica blacklist
return True
except: return False

In scenari con connessione intermittente, si può implementare un meccanismo di caching locale con sincronizzazione asincrona: salvare token validi in Redis con TTL di 5 minuti, e invalidarli automaticamente alla revoca. Questo evita richieste ripetute offline e riduce latenza.

4. Gestione avanzata dei refresh token e ottimizzazione schema

Fase 4: Rinnovo tramite refresh token senza re-authentication

Quando il token di accesso scade, il client invia il refresh token (anche breve, es. 7 giorni) all’endpoint di rinnovo. Il sistema:
– Valida firma (RS256), scadenza (exp), e non è revocato (verifica blacklist).