TIL[68].인증& 인가

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1. 인증(Authentication) & 인가(Authorization)

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인증과 인가는 API에서 가장 자주 구현되는 기능중 하나로, Private한 API는 물론이고 Public한 API도 기본적인 인증과 인가를 요구한다.

인증은 유저의 id와 pw를 확인(로그인)하는 과정이며, 이를 위해 id,pw를 생성하는 기능(회원가입)도 필요하다.
또한 인증은 사용자 입장에서 '나'임을 알리고, 개발자 입장에서 '사용자'가 어떻게 이용하는지 추적하기 위해 필요하다.

로그인 과정

1. 유저가 아이디,비밀번호 생성한다.
2. 유저의 비밀번호를 암호화 해 DB에 저장한다.
3. 유저가 아이디와 비밀번호를 입력한다.
4. 유저가 입력한 비밀번호를 암호화 한 후, 암호화 되어있는 DB에 저장된 비밀번호와 비교한다.
5. 일치하면 로그인이 된다.
6. 로그인이 되면 access token을 클라이언트에게 전송한다.
7. 유저는 로그인 후 다음부터는 access token을 첨부해서 request를 서버에 전송하고 매번 로그인 해도 되지 않도록 한다.

인가는 유저가 요청하는 request에 대한 권한이 있는지 확인하는 절차다.

인가 과정

1. 인가 절차를 통해 "access token"을 생성한다. 
   "access token"에는 유저 정보를 확인할 수 있는 정보가 들어가 있어야 한다 (예를 들어 user id).
2. 유저가 request를 보낼때 "access token"을 첨부해서 보낸다.
3. 서버에서는 유저가 보낸 "access token"을 복호화 한다.
4. 복호화된 데이터를 통해 user id를 얻는다.
5. user id를 사용해서 database에서 해당 유저의 권한을 확인하다.
6. 유저가 권한을 가지고 있으면 해당 요청을 처리한다.
7. 유저가 권한이 없으면 Unauthorized Response(401) 혹은 다른 에러 코드를 보낸다.

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2. 비밀번호 암호화는 어떻게 이루어지는가?

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• 유저의 비밀번호는 원래 상태 그대로 저장된다면?

  • DB 해킹시 비밀번호 노출 된다.
  • 내부 개발자나 인력이 유저들의 비밀번호를 볼 수 있다.
  • 이를 막기 위해 유저의 비밀번호는 암호화 해서 저장 해야 한다.

• 단방향 해쉬 함수(one-way hash function)

  • SHA-256 방식
  • 원본 메시지를 변환하여 암호화된 메시지인 "다이제스트(digest)"를 생성한다.
  • 원본 메시지를 알면 암호화된 메시지를 구하기는 쉽지만 암호화된 메시지로는 원본 메시지를 구할 수 없어서 "단방향성(one-way)" 이다.
  • 예시)
    "test password"를 hash256 해쉬 함수 사용
    ->0b47c69b1033498d5f33f5f7d97bb6a3126134751629f4d0185c115db44c094e 
    "test password2"를 hash256 해쉬 함수사용
    ->d34b32af5c7bc7f54153e2fdddf251550e7011e846b465e64207e8ccda4c1aeb
  • 실제 비밀번호는 비슷하지만 해쉬 함수 값은 완전히 다르다.
  • 이러한 효과를 "avalance"라고 하며, 비밀번호 해쉬 값 해킹을 어렵게 만든다.

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3. 단방향 해쉬함수와 레인보우 테이블 어택

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• 단방향 해쉬 함수의 취약점

  1. Rainbow table attack: 미리 해쉬값들을 계산해 놓은 테이블

     해시 함수는 원래 짧은 시간에 데이터를 검색하기 위해 설계된 것으로, 처리 속도가 최대한 빠르게 설계되었다. 이러한 속성 때문에 공격자는 매우 빠른 속도로 임의의 문자열의 다이제스트와 해킹할 대상의 다이제스트를 비교할 수 있다. 그러므로 대부분의 유저들이 비밀번호를 동일하거나 짧게하기 때문에 빠른 시간안에 해킹이 될 수 있다.

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4. 설팅과 키스트레칭 그리고 bcrypt

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• 단방향 해쉬 함수의 취약점을 해결하기 위한 2가지 보완책
  1. Salting
     • 실제 비밀번호 이외에 추가적으로 랜덤 데이터를 더해서 해시값을 계산하는 방법.
  2. Key Stretching
     • 단방향 해쉬값을 계산 한 후 그 해쉬값을 반복해서 해쉬 하는 것.

• Salting과 Key Stretching을 구현한 해쉬 함수중 가장 널리 사용되는 것이 bcrypt이다. bcrypt는 처음부터 비밀번호를 단방향 암호화 하기 위해 만들이전 해쉬함수 이다.

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5. JWT(JSON Web Tokens)

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1. 유저가 로그인 성공 후에

POST /auth HTTP/1.1
Host: localhost:5000
Content-Type: application/json

{
    "username": "joe",
    "password": "pass"
}

2. access token이라고 하는 암호화된 유저 정보를 첨부해서 request를 보내게 된다.

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json
{
"access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZGVudGl0eSI6MSwiaWF0IjoxNDQ0OTE3NjQwLCJuYmYiOjE0NDQ5MTc2NDAsImV4cCI6MTQ0NDkxNzk0MH0.KPmI6WSjRjlpzecPvs3q_T3cJQvAgJvaQAPtk1abC_E"
}

3. 서버에서는 access token을 복호화 해서 해당 유저 정보를 얻게 된다.

{
    user_id = 1 
}

4. 복호화해서 얻은 유저 아이디를 통해 해당 유저가 누군지 알 수 있다.

• 이를 통해 해당 유저가 매번 로그인을 하지 않아도 된다.
• access token을 생성하는 방법 중 하나가 JWT(JSON Web Tokens)다.
• JWT는 유저 정보를 담은 JSON 데이터를 암호화하여 클라이언트와 서버간에 주고 받는다.