JWT
JWT(JSON Web Token)이란 인증에 필요한 정보들을 암호화 시킨 JSON 토큰을 의미한다.
JWT기반 인증은 JWT 토큰(Access Token)을 HTTP 헤더(hewader)에 실어 서버가 클라이언트를 식별하는 방식이다.(위의 사진과 같이 서버에서 회원임을 확인후, 토큰을 발행해서 사용자에게 전달하고 사용자는 이를 로컬스토리지에 저장함으로 토큰을 서버나 DB에서 저장하고 있지 않는 무상태를 유지하는 것이다.)
JWT는 JSON 테디어츷 BASE64 URL -sage Encode를 통해 인코딩하여 직렬화한 것이며, 토큰 내부에는 위변조 방지를 위해 개인키를 통한 전자 서명이 들어있다.
따라서 사용자가 JWT를 서버로 전송하면 서버는 서명을 검증하는 과정을 통해 회원인증, 정보 교류를 할 수 있다.
JWT의 구조
JWT는 . 을 구분자로 3가지의 문자열로 아래와 같이 되어있다.
Header: JWT에서 사용할 타입과 해싱 알고리즘이 담겨 있다.
Payload: 서버에서 첨부한 사용자 권한 정보와 데이터가 담겨 있다.
Signature: Header, Payload를 Base64 URL -safe Encode한 이후 Header에 명시된 해시함수를 적용해 개인키로 서명한 전자 서명이 담겨있다.
Header
두가지 정보를 지닌다.
typ: 토큰의 타입을 지정. 바로 JWT
alg: 해싱 알고리즘을 지정, 보통 HS256, RSA가 사용되며, 이 알고리즘은 Signature에서 사용됨.
Payload(정보)
Payload 부분에는 토큰에 담을 정보가 들어있다. 여기에 담는 정보의 한 ‘조각’ 을 클레임(claim) 이라고 부르고, 이는 key-value 의 한 쌍으로 이뤄져있다. 토큰에는 여러개의 클레임 들을 넣을 수 있다.
즉, 서버와 클라이언트가 주고받는 시스템에서 실제로 사용될 정보에 대한 내용을 담고 있는 섹션이다.
{
"sub" : "1234",
"name" : "kim",
"iat" : 1516
}페이로드에는 정해진 데이터 타입은 업싲만 크게 3가지 클레임으로 나뉜다.
- Registered claims(등록된 클레임)
- Public claims(공개된 클레임)
- Private claims(비공개 쿨레임)
Registed claims
등록된 클레임들은 서비스에서 필요한 정보들이 아닌, 토큰에 대한 정보들을 담기위하여 이름이 이미 정해진 클레임들입니다. 등록된 클레임의 사용은 모두 선택적 (optional)이며, 이에 포함된 클레임 이름들은 다음과 같습니다:
iss: 토큰 발급자 (issuer)
sub: 토큰 제목 (subject)
aud: 토큰 대상자 (audience)
exp: 토큰의 만료시간 (expiraton), 언제나 현재 시간보다 이후로 설정.
nbf: Not Before 를 의미하며, 토큰의 활성 날짜와 비슷한 개념. 이 날짜가 지나기 전까지는 토큰이 처리되지 않는다.
iat: 토큰이 발급된 시간 (issued at)
jti: JWT의 고유 식별자(ID)로서, 주로 중복적인 처리를 방지하기 위하여 사용됩니다. 일회용 토큰에 사용하면 유용합니다.
Public claims
공개 클레임들은 충돌이 방지된 (collision-resistant) 이름을 가지고 있어야 합니다.
충돌을 방지하기 위해서는, 클레임 이름을 URI 형식으로 짓는다.
{
"https://abcd123.com/jwt_claims/is_admin": true
}Private claims
해당하는 당사자들 간에 정보를 공유하기 위해 만들어진 사용자 지정 클레임.
외부에 공개되도 상관없지만 해당 유저를 특정할 수 있는 정보들을 담는다.
공개 클레임과는 달리 이름이 중복되어 충돌이 될 수 있으니 사용할때에 유의해야한다.
{
"username": "kim"
}Payload 예제
{
"iss": "velopert.com",
"exp": "1485270000000",
"https://velopert.com/jwt_claims/is_admin": true,
"userId": "11028373727102",
"username": "velopert"
}위 예제 payload 는 2개의 등록된 클레임, 1개의 공개 클레임, 2개의 비공개 클레임으로 이뤄져있다.
Signature(서명)
시그니처에서 사용하는 알고리즘은 헤더에서 정의한 알고리즘 방식(alg)을 활용한다.
시그니처의 구조는 (헤더 + 페이로드)와 서버가 갖고 있는 유일한 key 값을 합친 것을 헤더에서 정의한 알고리즘으로 암호화를 한다.
JWT를 이용한 인증과정
- 사용자가 ID, PW를 입력하여 서버에 로그인 인증을 요청한다.
- 서버에서 클라이언트로부터 인증 요청을 받으면, Header, PayLoad, Signature를 정의한다. Hedaer, PayLoad, Signature를 각각 Base64로 한 번 더 암호화하여 JWT를 생성하고 이를 쿠키에 담아 클라이언트에게 발급한다.
- 클라이언트는 서버로부터 받은 JWT를 로컬 스토리지에 저장한다. (쿠키나 다른 곳에 저장할 수도 있음) API를 서버에 요청할때 Authorization header에 Access Token을 담아서 보낸다.
- 서버가 할 일은 클라이언트가 Header에 담아서 보낸 JWT가 내 서버에서 발행한 토큰인지 일치 여부를 확인하여 일치한다면 인증을 통과시켜주고 아니라면 통과시키지 않으면 된다.
인증이 통과되었으므로 페이로드에 들어있는 유저의 정보들을 select해서 클라이언트에 돌려준다. - 클라이언트가 서버에 요청을 했는데, 만일 액세스 토큰의 시간이 만료되면 클라이언트는 리프래시 토큰을 이용해서
- 서버로부터 새로운 엑세스 토큰을 발급 받는다.
