인증과 인가

• 인증
  유저가 누구인지 확인하는 절차, 회원가입하고 로그인 하는 절차를 말한다.
• 인가
  유저에 대한 권한을 허락하는 것을 말한다. 부여된 권한에 따라서 작업을 할 수 있는 것이다.
  

인증과 인가는 API에서 가장 자주 구현되는 기능 중에 하나이다.
private한 API 뿐만 아니라 Public한 API도 기본적인 인증과 인가를 요구한다.

인증(Authentication)

• 인증(Authentication)은 유저의 신분(identification)을 확인하는 절차다. 즉, 유저의 아이디와 비밀번호를 확인하는 절차이다.
• 인증을 하기 위해서는 우선 유저의 아이디와 비번을 생성할 수 있는 기능도 필요하다.

로그인 절차

유저가 로그인을 시도하려면 회원가입이 선행되어야 한다. 회원가입을 하게 되면 유저의 비밀번호는 암호화 되어 DB에 저장된다.

• 유저가 입력한 비밀번호가 암화화 된 이후 DB에 저장된 유저 비밀번호와 일치하는지 비교한다. 일치하면 로그인 성공.
• 로그인 성공하면 access token을 클라이언트에게 전송한다.
• 유저는 로그인에 성공한 후, 다음 요청(request)부터는access token을 request에 첨부해서 서버에 전송함으로 매번 로그인할 필요가 없게 된다.

JWT (JSON Web Tokens)

• JWT는 access token을 만드는 방법 중 가장 널리 사용되는 기술 중 하나이다. 백엔드에서 JWT를 생성할 때, 해당 유저가 누구인지 식별할 만한 정보를 담을 수 있다.
• JWT는 클라이언트와 서버간에 유저정보를 담은 JSON데이터를 암호화해서 주고받는다.
  

로그인 API에서 로그인이 성공하면 JWT로 만든 access token을 받는다. 프론트앤드에서는 이 access token을 갖고 있다가 사용자 정보가 필요한 API를 호출할 때 해당 access token을 보내주어야 한다.

유저 비밀번호 암호화 하는 방법

1. 유저의 비밀번호는 절대 비밀번호 그대로 DB에 저장하지 않는다.
   • 암호화 하지 않은 상태로 DB에 저장하고, DB가 해킹당하면 유저의 비밀번호가 그대로 노출되기 때문이다.
   • 외부 해킹이 아니더라도 내부 개발자나 인력이 유저들의 비밀번호를 볼 수 있다.
2. 비밀번호 암호에는 단방향 해쉬함수(one-way hash function)가 일반적으로 쓰인다.
   • 단방향 해시 함수는 원본 메세지를 변환하여 암호화된 메세지인 다이제스크(digest)를 생산한다. 원본 메세지를 알면 암호화된 메세지를 구하기는 쉽지만 암호화된 메세지로는 원본 메세지를 구할 수 없어서 단방향성(one-way)이라고 한다.
   • 예를 들어, "test password"를 hash256이라는 해쉬 함수를 사용하면 0b47c69b1033498d5f33f5f7d97bb6a3126134751629f4d0185c115db44c094e 값이 나온다.
   • 만일 "test password2"를 hash256 해쉬 함수를 사용하면 d34b32af5c7bc7f54153e2fdddf251550e7011e846b465e64207e8ccda4c1aeb 값이 나온다.
   • 실제 비밀번호는 비슷하지만 해쉬 함수 값은 완전히 틀린것을 볼 수 있다. 이러한 효과를 avalance라고 하는데 비밀번호 해쉬 값을 해킹을 어렵게 만드는 하나의 요소이다.

단방향 해쉬함수 취약점 & 보완점

1. 단방향 해쉬 함수의 취약점

• Rainbow table attack
  미리 해쉬값들을 계산해 놓은 테이블을 Rainbow table이라고 한다.

• 해시 함수는 원래 패스워드를 저장하기 위해서 설계된 것이 아니라 짧은 시간에 데이터를 검색하기 위해 설계된 것이다 (Remember Set?). 그렇기 때문에 해시 함수는 본래 처리 속도가 최대한 빠르도록 설계되었다. 이러한 속성 때문에 공격자는 매우 빠른 속도로 임의의 문자열의 다이제스트와 해킹할 대상의 다이제스트를 비교할 수 있다(MD5를 사용한 경우 일반적인 장비를 이용하여 1초당 56억 개의 다이제스트를 대입할 수 있다).
  이런 방식으로 패스워드를 추측하면 패스워드가 충분히 길거나 복잡하지 않은 경우에는 그리 긴 시간이 걸리지 않는다 (대부분 사용자의 패스워드는 길거나 복잡하지 않을 뿐 아니라, 동일한 패스워드를 사용하는 경우도 많다).

2. 보완하는 방법

• Salting
  실제 비밀번호 이외에 추가적으로 랜점 데이터를 더해서 해시값을 계산하는 방법으로 실제 유저 비밀번호가 무엇인지 찾기 어렵게 만드는 방법이 있다.
• Key Stretching
  단방향 해시값을 게산한 후, 그 해시값을 수차례 해싱하여 처음의 해시값을 알기 어렵게 하는 방법이다.

Salting과 Key Stretching을 구현한 해쉬 함수중 가장 널리 사용되는 것이 bcrypt이다. bcrypt는 비밀번호를 잔향향 암호화 하기 위해 만들어진 해쉬함수이다.

인가(Authorization)

• 인가는 유자가 요청한 request를 실행 할 수 있는 권한이 있는 유저인지 확인하는 절차이다.

인가 절차

• 인가도 JWT를 통해 구현 될 수 있다.
  acess token을 통해 해당 유저 정보를 얻을 수 있어서 해당 유저가 가지고 있는 권한(permission)도 확인 할 수 있다.

1. 인증 절차를 통해 access token을 생성한다. access token에는 유저 정보를 확인 할 수 있는 정보가 있어야 한다. (예를들어 user id)
2. 유저가 request를 보낼 때, access token을 첨부해서 보낸다.
3. 서버에서는 유저가 보낸 access token을 복호화 한다. 복호화된 데이터를 통해 user id를 확보한다.
4. user id를 사용해서 DB에서 해당하는 유저의 권한을 확인한다.
5. 유저가 보낸 요청에 대한 충분한 권한을 가지고 있으면 해당 요청을 처리한다.
6. 유저가 권한을 가지고 있지 않으면 Unauthorized Response(401) 혹은 다른 에러 코드를 보낸다.