쿠키와 세션이 필요한 이유

Http 프로토콜의 특성이자 약점을 보완하기 위해서 쿠키(Cookie) 또는 세션(Session)을 사용합니다.

기본적으로 HTTP 환경은 Connectionless, stateless 한 특성을 가져서, 서버는 클라이언트가 누구인지 매번 확인해야 하기 때문에 이를 보완하기 위해 사용한다,.

Connectionless
클라이언트가 요청을 한 후 응답을 받게되면 연결이 끊어지는 특징

Stateless
통신이 끝나면 상태를 유지하지 않는 특징

그렇다면 쿠키와 세션에 대해 자세히 공부해보자.

쿠키(Cookie)

쿠키는 클라이언트 측 PC에 저장되는 정보이다. (보안에 취약함)
웹 페이지들에서 참조해야 하는 공유 정보를 저장해 두고 사용하기 위해 쿠키를 활용할 수 있다.

쿠키의 특징

• 쿠키는 Client(브라우저) 로컬에 저장되는 키와 값이 들어있는 작은 데이터 파일이다.
• 클라이언트에 최대 300개까지 저장이 가능하며, 하나의 도메인 당 20개의 값만 가질 수 있고, 하나의 쿠키는 최대 4KB까지 저장할 수 있다.
• 웹 사이트당 하나의 쿠키가 생성된다.
• 사용자 인증이 유효한 시간을 지정할 수 있고, 유효시간이 정해져 있으면 브라우저가 종료되어도 인증이 유지된다.
• Response Header에 Set-Cookie 속성을 사용하면 클라이언트에 쿠키를 만들 수 있다.
• 쿠키는 사용자가 따로 요청하지 않아도 브라우저가 Request 시에 Request Header를 넣어서 자동으로 서버에 전송한다.

쿠키의 구성 요소

Name : 쿠키의 이름
Value : 쿠키의 값
Domain : 쿠키를 전송할 도메인
Path : Header를 보내기 위해 Request URL에 있어야 하는 URL
Expires / Max-Age : 쿠키의 만료 날짜(Expires) 또는 최대 기간(Max-Age)입니다. (Session Cookie의 경우 이 값은 항상이다.)
Size : 쿠키의 사이즈를 말한다 (bytes)
Http Only : true라면 쿠키가 HTTP환경에서만 사용될 수 있고, JavaScript 수정이 허용되지 않는다.
Secure : true라면 이 field는 쿠키가 안전한 HTTPS 연결을 통해서만 서버로 전송될 수 있다.
SameSite : 보안상의 이유로 만들어졌다. (CSRF, Cross Site Request Forgery를 방어하기 위해)

• SameSite에는 None, Lax, Strict 세 가지 종류가 있다.
• None : 기존의 방식과 동일. 서드 파티 쿠키가 전송된다.
• Lax : 몇 가지 예외적인 요청을 제외하고는 서드 파티 쿠키가 전송되지 않는다.
• Strict : 항상 서드파티쿠키는 전송되지 않고 퍼스트 파티 쿠키만 전송됩니다.

SameParty : true라면 이 field는 모든 상위 프레임이 동일한 First-Party Set에 속하는 컨텍스트에서 쿠키를 설정하거나 보낼 수 있음을 나타낸다.
Priority : '우선순위'. low, medium(기본값), high 속성을 사용하는 경우 포함된다.

쿠키의 동작 방식

1. 클라이언트에서 페이지를 요청
2. 서버에서 쿠키를 생성
3. HTTP 헤더에 쿠키를 포함 시켜 응답
4. 브라우저가 종료되어도 쿠키 만료 기간이 있다면 클라이언트에서 보관하고 있음
5. 같은 요청을 할 경우 HTTP 헤더에 쿠키를 함께 보냄
6. 서버에서 쿠키를 읽어 이전 상태 정보를 변경 할 필요가 있을 때 쿠키를 업데이트 하여 변경된 쿠키를 HTTP 헤더에 포함시켜 응답

쿠키의 타입

두가지 타입으로 쿠키를 나눌 수 있다.

• 세션쿠키(Session Cookie)
  사용자가 사이트 탐색 시에 관련한 설정들과 선호사항을 저장하는 임시 쿠키이다. 브라우저를 닫는 순간 삭제된다.
• 지속쿠키(Persistent Cookie)
  세션쿠키와 다르게 브라우저를 닫더라도 삭제되지않고 지정한 시간만큼 유지가 가능하다. 지속쿠키는 디스크에 저장되어 브라우저를 닫거나 컴퓨터를 재시작해도 남아있다.

세션쿠키와 지속쿠키의 차이점 : 삭제시점
Discard 라는 파라미터가 설정되어 있거나, 파기까지 남은 시간인 Expires 또는 Max-Age라는 파라미터가 없으면 세션쿠키이다.

쿠키의 종류

쿠키에는 퍼스트파티(First-party cookies)와 서드파티(Third-party cookies) 두 종류가 있습니다.

First-party cookies(퍼스트파티 쿠키)

• 사용자가 방문한 웹 사이트에서 직접 발행하는 쿠키 파일
• 예를들어 velog.io로 접속했을 때 velog.io에서 로그인 기록에 관한 쿠키를 발행하는 것은 퍼스트파티 쿠키에 해당된다.
• 또는 velog.io에서 v2.velog.io가 발행한 쿠키도 퍼스트 파티 쿠키로 간주된다.

Third-party cookies(서드파티 쿠키)

• 사용자가 방문한 웹 사이트가 아닌, 다른 웹사이트(제 3자)에서 발행한 쿠키 파일을 말한다.
• 보통 광고 서버에서 발행하는 쿠키가 여기에 해당된다.
• 접속한 사이트에서 발행되지 않은 쿠키는 모두 서드파티 쿠키이다. (서브 도메인은 예외)
• velog.io 라는 사이트에 adserver.com 과 같이 스크립트가 심어져 있는 경우가 있다. 이럴 경우 adserver.com 은 해당 사용자가 velog.io라는 사이트의 사용 내역에 대한 정보를 쿠키로 부터 빼올 수 있기 때문에, 그 정보를 활용하여 광고를 보여줄 수 있다.

  adserver.com의 스크립트가 삽입 된 사이트가 많을 수록, adserver.com은 각 개인의 온라인 상의 행동을 추적하기가 쉬워지고, 그 행동 데이터를 분석하여 활용할 수 있는 영역이 넓어지게 된다.

위와 같은 이유로 요즘은 개인정보 보호를 하기위해 서드 파티 쿠키를 사용하지 않거나 막아버리는 것이 주된 흐름이다.

• 브라우저 자체에서 트레킹을 막는 설정을 한다.
• 애드블록과 같은 애드온을 사용한다.
• 백신 프로그램으로 막아버린다.
• 쿠키 파일을 지워버린다.

서드 파티 쿠키는 대부분 온라인 광고에 이용되기 때문에 일반 사용자 입장에서는 서드파티 쿠키는 지워버리거나 막아버려도 불편한 것이 없고, 불필요한 광고를 막을 수 있어서 편의성이 좋아진다.

반면 퍼스트 파티 쿠키는 막아버리면 각 사이트 측에서는 사용자를 식별하기가 매우 어려워지기 때문에, 그만큼 서비스를 제공하기가 힘들어지고, 사용자 자체도 매번 로그인을 해야하는 등 번거로움이 따르기 때문에 퍼스트 쿠키를 막거나 삭제하는 경우는 드물다.

쿠키의 사용 예시

• 자동로그인
• 쇼핑몰의 장바구니
• (팝업창) 오늘 더 이상 이 창을 보지 않음

세션(Session)

세션은 쿠키를 기반하고 있지만, 사용자 정보 파일을 브라우저에 저장하는 쿠키와 달리 세션은 서버측에서 관리한다. (보안을 위해)

세션의 특징

• 쿠키가 노출되는 보안 문제를 방지하기 위해 세션(Session)이 있다.
• 서버에서는 클라이언트를 구분하기 위해 세션ID를 부여하며, 웹 브라우저가 서버에 접속해서 브라우저를 종료할 때까지 인증상태를 유지한다.
• 시간 제한을 두어 일정 시간 응답이 없다면 정보가 유지되지 않게 설정이 가능하다.
• 사용자에 대한 정보를 서버에 두기 때문에 쿠키보다 보안에 좋지만, 사용자가 많아질수록 서버 메모리를 많이 차지하게 된다.
• 즉, 동접자 수가 많은 웹 사이트의 경우 서버에 과부하를 주며 성능 저하의 요인이 된다.
• 클라이언트가 Request를 보내면, 해당 서버의 엔진이 클라이언트에게 유일한 ID를 부여하는데, 이것이 세션ID이다.
• 세션ID로 클라이언트를 구분해서 클라이언트의 요구에 맞는 서비스를 제공

세션의 동작 방식

1. 클라이언트가 서버에 접속 시 세션ID를 발급받음
2. 클라이언트는 세션ID에 대해 쿠키를 사용해서 저장하고 가지고 있음
3. 클라이언트는 서버에 요청할 때, 이 쿠키의 세션 ID를 같이 서버에 전달해서 요청
4. 서버는 세션ID를 전달 받아서 별다른 작업없이 세션ID로 세션에 있는 클라이언트 정보를 가져와서 사용
5. 클라이언트 정보를 가지고 서버 요청을 처리하여 클라이언트에게 응답

세션의 사용 예시

(보안상 중요한 작업을 수행할 때) ex.로그인 등

쿠키와 세션의 차이점

	쿠키	세션
데이터가 저장되는 위치	클라이언트	서버
저장형식	Text	Object
장점	요청속도가 세션보다 빠름	보안면에서 쿠키보다 우수
보안	클라이언트 로컬에 저장되어 변질되거나 request에서 sniffing 당할 우려가 있어 보안에 취약	쿠키를 이용하여 sessionid만 저장하고 그것으로 구분해서 서버에서 처리하기 때문에 비교적 보안성 우수
life cycle	만료시간이 있지만 파일로 저장되기 때문에 브라우저를 종료해도 계속해서 정보가 남아 있을 수 있다.	만료시간을 정할 수 있지만 브라우저가 종료되면 만료시간에 상관없이 삭제된다.
속도	쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청 시 속도가 빠르다.	정보가 서버에 있기 때문에 처리가 요구되어 비교적 느린 속도를 가진다.
사용	장바구니, 하루동안 광고글 숨기기 등	자동로그인, 아이디저장, 비밀번호 저장 등

세션은 사용자의 수 만큼 서버 메모리를 차지하기 때문에, 최근에는 이런 문제들을 보완한 토큰 기반의 인증방식을 사용하는 추세이다. (JWT)