RFC 7636: PKCE（Proof Key for Code Exchange）
RFC 7636 は、認可コード横取り攻撃を防ぐための OAuth 2.0 拡張です。このドキュメントでは、PKCE の仕組みと実装方法を解説します。
第1部: 概要編
PKCE とは何か？
PKCE（ピクシーと読む）は「Proof Key for Code Exchange」の略で、OAuth 2.0 Authorization Code Grant のセキュリティを強化する仕様です。
元々はモバイルアプリ向けに設計されましたが、現在はすべてのクライアントで使用が推奨されています。
なぜ PKCE が必要なのか？
Authorization Code Grant には「認可コード横取り攻撃」という脆弱性があります。
攻撃シナリオ（PKCE なし）
正規アプリ 攻撃者 認可サーバー
│ │ │
│ (1) 認可リクエスト │ │
│ ──────────────────────────────────────────────►│
│ │ │
│ (2) 認可コード │ │
│ ◄──────────────────────┼────────────────────────│
│ ↓ 横取り！ │ │
│ │ (3) トークンリクエスト │
│ │ ─────── ──────────────►│
│ │ │
│ │ (4) アクセストークン │
│ │ ◄─────────────────────│
│ │ │
モバイル OS では、カスタム URL スキーム（myapp://callback）が他のアプリに乗っ取られる可能性があります。攻撃者は認可コードを横取りし、それを使ってアクセストークンを取得できてしまいます。
PKCE の解決策
PKCE では、認可リクエスト時に「検証用のコード」を送り、トークンリクエスト時に「元のコード」を送ることで、認可コードを取得したクライアントが正規のクライアントであることを証明します。
正規アプリ 攻撃者 認可サーバー
│ │ │
│ (1) 認可リクエスト │ │
│ + code_challenge │ │
│ ──────────────────────────────────────────────►│
│ │ │
│ (2) 認可コード │ │
│ ◄──────────────────────┼────────────────────────│
│ ↓ 横取り！ │ │
│ │ (3) トークンリクエスト │
│ │ + code_verifier=??? │
│ │ ─────────────────────►│
│ │ │
│ │ (4) ❌ エラー │
│ │ (verifier不一致) │
│ │ ◄─────────────────────│
攻撃者は code_verifier を知らないため、横取りした認可コードを使ってもトークンを取得できません。
第2部: 詳細編
コードの生成と検証
PKCE では 2 つのコードを使用します。
| 用語 | 説明 |
|---|---|
code_verifier | クライアントが生成するランダムな文字列（43〜128文字） |
code_challenge | code_verifier から生成されるチャレンジ値 |
code_verifier の要件
- 文字種:
[A-Z],[a-z],[0-9],-,.,_,~ - 長さ: 43〜128 文字
- 十分なエントロピー（ランダム性）を持つこと
code_challenge の生成方法
| メソッド | 計算方法 | 推奨度 |
|---|---|---|
S256 | BASE64URL(SHA256(code_verifier)) | ✅ 推奨 |
plain | code_verifier そのまま | ⚠️ S256 が使えない場合のみ |
S256 の計算例:
フローの詳細
Step 1: 認可リクエスト
GET /authorize?
response_type=code
&client_id=s6BhdRkqt3
&redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient.example.org%2Fcallback
&scope=read
&state=xyz123
&code_challenge=E9Melhoa2OwvFrEMTJguCHaoeK1t8URWbuGJSstw-cM
&code_challenge_method=S256
HTTP/1.1
Host: auth.example.com
| パラメータ | 必須 | 説明 |
|---|---|---|
code_challenge | ✅ | 生成したチャレンジ値 |
code_challenge_method | △ | S256（推奨）または plain |
Step 2: 認可レスポンス
通常の Authorization Code Grant と同じです。
HTTP/1.1 302 Found
Location: https://client.example.org/callback?
code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA
&state=xyz123
Step 3: トークンリクエスト
POST /token HTTP/1.1
Host: auth.example.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
grant_type=authorization_code
&code=SplxlOBeZQQYbYS6WxSbIA
&redirect_uri=https%3A%2F%2Fclient.example.org%2Fcallback
&client_id=s6BhdRkqt3
&code_verifier=dBjftJeZ4CVP-mB92K27uhbUJU1p1r_wW1gFWFOEjXk
| パラメータ | 必須 | 説明 |
|---|---|---|
code_verifier | ✅ | 認可リクエスト時に使用した元のコード |
Step 4: 認可サーバーの検証
認可サーバーは以下の手順で検証します。
1. code_verifier を受け取る
2. 認可リクエスト時の code_challenge_method を確認
3. code_verifier から code_challenge を再計算
- S256: BASE64URL(SHA256(code_verifier))
- plain: code_verifier そのまま
4. 認可リクエスト時に保存した code_challenge と比較
5. 一致すればトークンを発行、不一致ならエラー
エラーレスポンス
PKCE 関連のエラー：
| エラーコード | 説明 |
|---|---|
invalid_request | code_challenge または code_verifier が不正 |
invalid_grant | code_verifier が code_challenge と一致しない |
セキュリティ考慮事項
| 項目 | 推奨事項 |
|---|---|
| メソッド | S256 を使用（plain は非推奨） |
| エントロピー | code_verifier は十分なランダム性を持つこと |
| 保存場所 | code_verifier はセキュアな場所に保存（メモリ、セッションストレージ等） |
| 有効期限 | code_verifier は短時間のみ保持 |
PKCE 必須化の流れ
- RFC 7636（2015）: モバイルアプリ向けに PKCE を定義
- RFC 9700（2024）: すべてのクライアントで PKCE を推奨
- OAuth 2.1（策定中）: PKCE が必須に
現在の実装では、クライアントタイプに関わらず PKCE を使用することを強く推奨 します。