JWT Json Web Token

3. 토큰 기반 인증 방식 (ft. JWT)

 

JWT는 세션/쿠키와 함께 모바일과 웹의 인증을 책임지는 대표주자입니다. JWT는 Json Web Token의 약자로(외국에서 ‘JOT’으로 읽는다네요 호호) 인증에 필요한 정보들을 암호화시킨 토큰을 뜻합니다. 위의 세션/쿠키 방식과 유사하게 사용자는 Access Token(JWT 토큰)을 HTTP 헤더에 실어 서버로 보내게 됩니다.

 

 

 

<jwt.io사이트 캡쳐>

 

인증순서 전에 간단하게 JWT에 대해 알아보도록 하겠습니다. https://jwt.io 를 들어가보면 암호화된 토큰을 볼 수 있습니다. 

 

토큰을 만들기 위해서는 크게 3가지, Header,Payload, Verify Signature가 필요합니다. 

Header : 위 3가지 정보를 암호화할 방식(alg), 타입(type) 등이 들어갑니다.

Payload : 서버에서 보낼 데이터가 들어갑니다. 일반적으로 유저의 고유 ID값, 유효기간이 들어갑니다.

Verify Signature :  Base64 방식으로 인코딩한 Header,payload 그리고 SECRET KEY를 더한 후 서명됩니다.

 

최종적인 결과 : Encoded Header + "." + Encoded Payload + "." + Verify Signature

Header, Payload는 인코딩될 뿐(16진수로 변경), 따로 암호화되지 않습니다. 따라서 JWT 토큰에서 Header, Payload는 누구나 디코딩하여 확인할 수 있습니다. 여기서 누구나 디코딩할 수 있다는 말은 Payload에는 유저의 중요한 정보(비밀번호)가 들어가면 쉽게 노출될 수 있다는 말이 됩니다. 

 

하지만 Verify Signature는 SECRET KEY를 알지 못하면 복호화할 수 없습니다. 

A 사용자가 토큰을 조작하여 B 사용자의 데이터를 훔쳐보고 싶다고 가정하겠습니다. 그래서 payload에 있던 A의 ID를 B의 ID로 바꿔서 다시 인코딩한 후 토큰을 서버로 보냈습니다. 그러면 서버는 처음에 암호화된 Verify Signature를 검사하게 됩니다. 여기서 Payload는 B사용자의 정보가 들어가 있으나 Verify Signature는 A의 Payload를 기반으로 암호화되었기 때문에 유효하지 않는 토큰으로 간주하게 됩니다. 여기서 A사용자는 SECRET KEY를 알지 못하는 이상 토큰을 조작할 수 없다는 걸 확인할 수 있습니다.

 

 

이제부터 JWT가 어떻게 인증에 사용되는지 알아보도록 하겠습니다.

 

1. 사용자가 로그인을 한다.

2. 서버에서는 계정정보를 읽어 사용자를 확인 후, 사용자의 고유한 ID값을 부여한 후, 기타 정보와 함께 Payload에 넣습니다.

3. JWT 토큰의 유효기간을 설정합니다.

4. 암호화할 SECRET KEY를 이용해 ACCESS TOKEN을 발급합니다.

5. 사용자는 Access Token을 받아 저장한 후, 인증이 필요한 요청마다 토큰을 헤더에 실어 보냅니다.

6. 서버에서는 해당 토큰의 Verify Signature를 SECRET KEY로 복호화한 후, 조작 여부, 유효기간을 확인합니다.

7. 검증이 완료된다면, Payload를 디코딩하여 사용자의 ID에 맞는 데이터를 가져옵니다.  

 

세션/쿠키 방식과 가장 큰 차이점은 세션/쿠키는 세션 저장소에 유저의 정보를 넣는 반면, JWT는 토큰 안에 유저의 정보들이 넣는다는 점입니다. 물론 클라이언트 입장에서는 HTTP 헤더에 세션ID나 토큰을 실어서 보내준다는 점에서는 동일하나, 서버 측에서는 인증을 위해 암호화를 하냐, 별도의 저장소를 이용하냐는 차이가 발생합니다.

 

(장점)

 

1. 간편합니다. 세션/쿠키는 별도의 저장소의 관리가 필요합니다. 그러나 JWT는 발급한 후 검증만 하면 되기 때문에 추가 저장소가 필요 없습니다. 이는 Stateless 한 서버를 만드는 입장에서는 큰 강점입니다. 여기서 Stateless는 어떠한 별도의 저장소도 사용하지 않는, 즉 상태를 저장하지 않는 것을 의미합니다. 이는 서버를 확장하거나 유지,보수하는데 유리합니다.

2. 확장성이 뛰어납니다. 토큰 기반으로 하는 다른 인증 시스템에 접근이 가능합니다. 예를 들어 Facebook 로그인, Google 로그인 등은 모두 토큰을 기반으로 인증을 합니다. 이에 선택적으로 이름이나 이메일 등을 받을 수 있는 권한도 받을 수 있습니다. 

 

여기까지의 글만 봤을 때는 JWT가 세션/쿠키 방식보다 더 효율적으로 보입니다. 하지만 JWT도 단점들이 존재합니다. 

(단점)

1. 이미 발급된 JWT에 대해서는 돌이킬 수 없습니다. 세션/쿠키의 경우 만일 쿠키가 악의적으로 이용된다면, 해당하는 세션을 지워버리면 됩니다. 하지만 JWT는 한 번 발급되면 유효기간이 완료될 때 까지는 계속 사용이 가능합니다. 따라서 악의적인 사용자는 유효기간이 지나기 전까지 신나게 정보들을 털어갈 수 있습니다. 

-> 해결책

기존의 Access Token의 유효기간을 짧게 하고 Refresh Token이라는 새로운 토큰을 발급합니다. 그렇게 되면 Access Token을 탈취당해도 상대적으로 피해를 줄일 수 있습니다. 이는 다음 포스팅에 나올 Oauth2에 더 자세히 다루도록 하겠습니다.

 

2. Payload 정보가 제한적입니다. 위에서 언급했다시피 Payload는 따로 암호화되지 않기 때문에 디코딩하면 누구나 정보를 확인할 수 있습니다. (세션/쿠키 방식에서는 유저의 정보가 전부 서버의 저장소에 안전하게 보관됩니다) 따라서 유저의 중요한 정보들은 Payload에 넣을 수 없습니다.

 

3. JWT의 길이입니다. 세션/쿠키 방식에 비해 JWT의 길이는 깁니다. 따라서 인증이 필요한 요청이 많아질 수록 서버의 자원낭비가 발생하게 됩니다.

 

 

 

지금까지 크게 세션/쿠키, JWT에 대해 알아보았습니다. 인증을 처음 구현해본다면 두가지 방식을 모두 구현해보고 차이점을 직접 느껴보시는 걸 추천드립니다!

 

다음 포스팅에서는 JWT를 이용한 인증방식에 날개를 달아줄 Refresh Token에 대해 알아보도록 하겠습니다. 안녕!