토큰기반 인증 (Token-based Authentication)
토큰 기반인증은 왜 쓸까 ?
세션 기반 인증은 서버(혹은 DB)에 유저 정보를 담는 인증 방식은,
서버에서는 유저가 민감하거나 제한된 정보를 요청할 때마다 "지금 요청을 보낸 유저에게 우리가 정보를 줘도 괜찮은가?" 를 확인하기 위해 가지고 있는 세션 값과 일치하는지 확인한다
매 요청마다 데이터베이스를 살펴보는 것이 불편하다
이럴 때 사용할 수 있는 토큰기반 인증 중 대표적인 방식이 JWT (JSON Web Token)이다
토큰이란 ?
토큰 기반 인증 방식은 클라이언트에서 인증정보를 보관하는 방법으로 고안 되었다
클라이언트가 토큰을 갖이고 있으면, 서버에게 토큰을 보여주고 다양한 기능들을 요청을 할 수 있다
토큰은 유저 정보를 암호화한 상태로 담을 수 있고, 암호화했기 때문에 클라이언트에 담을 수 있다
JWT란 ?
JSON Web Token의 약자로, Json포맷으로 사용자에 대한 속성을 저장하는 웹 토큰 이다
JWT(JSON Web Token)의 종류
- Access Token
- Refresh Token
Access token은 보호된 정보들(유저의 이메일, 연락처, 사진 등)에 접근할 수 있는 권한부여에 사용한다
클라이언트가 처음 인증을 받게 될 때(로그인 시), access, refresh token 두가지를 다 받지만, 실제로 권한을 얻는 데 사용하는 토큰은 access token 이다
권한을 부여 받는데엔 access token만 가지고 있으면 된다, 하지만 access token을 만약 악의적인 유저가 얻어냈다면 어떻게 될까?
이 악의적인 유저는 자신이 00유저인것 마냥 서버에 여러가지 요청을 보낼 수 있다(만약 돈과 관련된 문제라면 큰일이 날 수 있다)
그렇기 때문에 access token에는 비교적 짧은 유효기간을 주어 탈취 되더라도 오랫동안 사용할 수 없도록 하는것이 좋다
Access token의 유효기간이 만료된다면 refresh token을 사용하여 새로운 access token을 발급받는다. 이때, 유저는 다시 로그인할 필요가 없다
유효기간이 긴 refresh token마저 악의적인 유저가 얻어낸다면 큰 문제가 될 것이다
상당히 오랜 기간동안 access token이 만료되면 다시 발급 받으며 유저에게 피해를 입힐 수 있기 때문이다
그렇기 때문에 유저의 편의보다 정보를 지키는 것이 더 중요한 웹사이트들은 refresh token을 사용하지 않는 곳이 많다
세상에 완벽한 보안은 없기 때문에 각 방법들의 장단점을 참고하며 필요에 맞게 사용하는 것이 좋다
JWT 구조
JWT는 상기 그림과 같이 . 으로 나누어진 3부분이 존재
1. Header
- 어떤 종류의 토큰인가 ?
- 어떤 알고리즘으로 암호화 하는가 ?
Header는 이것이 어떤 종류의 토큰인지(지금의 경우엔 JWT), 어떤 알고리즘으로 sign(암호화) 할지가 적혀있다
JSON Web Token 이라는 이름에 걸맞게 JSON형태로 이런 형태를 보실 수 있다
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}이 JSON 객체를 base64 방식으로 인코딩하면 JWT의 첫 번째 부분이 완성
2. Payload
- 유저의 정보
- 권한을 부여 받았는가 ?
- 기타 필요한 정보
Payload에는 정보가 담겨 있다
어떤 정보에 접근 가능한지에 대한 권한을 담을 수도 있고, 사용자의 유저 이름 등 필요한 데이터는 이곳에 담아 암호화 시킨다
물론 암호화(헤더에서 정의한)가 될 정보지만, 민감한 정보는 되도록 담지 않는 것이 좋다
{
"sub": "someInformation",
"name": "phillip",
"iat": 151623391
}첫번째 부분과 마찬가지로, 위 JSON 객체를 base64로 인코딩하면 JWT의 두 번째 블록이 완성
3. Signature
- Header, Payload를 base64인코딩한 값과 salt값의 조합으로 암호화된 값
base64로 인코딩된 첫번째, 그리고 두번째 부분이 완성 되었다면, 원하는 비밀 키(암호화에 추가할 salt)를 사용하여 암호화한다
base64 인코딩을 한 값은 누구나 쉽게 디코딩할 수 있지만, 서버에서 사용하고 있는 비밀키를 보유한게 아니라면 해독해내는데 엄청난 시간과 노력이 필요하다
예를 들어, 만약 HMAC SHA256 알고리즘(암호화 방법중 하나)을 사용한다면 signature는 아래와 같은 방식으로 생성된다
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload), secret);JWT 사용 예시
JWT는 권한 부여에 굉장히 유용하다, 새로 다운받은 A라는 앱이 Gmail과 연동되어 이메일을 읽어와야 한다고 생각해 보자
유저는
1. Gmail 인증서버에 로그인정보(아이디, 비밀번호)를 제공한다
2. 성공적으로 인증시 JWT 를 발급받는다
3. A앱은 JWT를 사용해 해당 유저의 Gmail 이메일을 읽거나 사용할 수 있다
토큰기반 인증 절차
- 클라이언트가 서버에 아이디/비밀번호를 담아 로그인 요청을 보낸다
- 아이디/비밀번호가 일치하는지 확인하고, 클라이언트에게 보낼 암호화된 토큰을 생성한다
- access/refresh 토큰을 모두 생성한다
- 토큰에 담길 정보(payload)는 유저를 식별할 정보, 권한이 부여된 카테고리(사진, 연락처, 기타등등)이 될 수 있다
- 두 종류의 토큰이 같은 정보를 담을 필요는 없다 (이 스프린트에서는 같은 정보를 담아줍시다)
- 토큰을 클라이언트에게 보내주면, 클라이언트는 토큰을 저장한다
- 저장하는 위치는
local storage,cookie,react의 state등 다양한 공간에 저장할 수 있다
- 클라이언트가 HTTP 헤더(authorization 헤더)에 토큰을 담아 보낸다
- 서버는 토큰을 해독하여 "아 우리가 발급해준 토큰이 맞네!" 라는 판단이 될 경우, 클라이언트의 요청을 처리한 후 응답을 보내준다
토큰기반 인증의 장점
1. Statelessness & Scalability (무상태성 & 확장성)
- 서버는 클라이언트에 대한 정보를 저장할 필요 없다 (토큰 해독이 되는지만 판단한다, 서버와 데이터 베이스에게 부담을 덜어준다)
- 클라이언트는 새로운 요청을 보낼때마다 토큰을 헤더에 포함시키면 된다
- 서버를 여러개 가지고 있는 서비스라면 더더욱 빛을 발휘한다 (같은 토큰으로 여러 서버에서 인증 가능)
2. 안전하다
- 암호화 한 토큰을 사용하고, 암호화 키를 노출 할 필요가 없기 때문에 안전하다
3. 어디서나 생성 가능하다
- 토큰을 확인하는 서버가 토큰을 만들어야 하는 법이 없다
- 토큰 생성용 서버를 만들거나, 다른 회사에서 토큰관련 작업을 맡기는 것 등 다양한 활용이 가능하다
4. 권한 부여에 용이하다
- 토큰의 payload(내용물) 안에 어떤 정보에 접근 가능한지 정할 수 았다
- ex) 서비스의 사진과 연락처 사용권한만 부여
