로그인 처리1 - 쿠키, 세션

김도현·2024년 2월 25일
Spring

스프링 MVC 2편

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로그인 처리하기 - 쿠키 사용

로그인 상태 유지하기
로그인의 상태는 어떻게 유지할 수 있을까?
HTTP 강의에서 일부 설명했지만, 쿼리 파라미터를 계속 유지하면서 보내는 것은 매우 어렵고 번거로운 작업이다. 쿠키를 사용해보자.

쿠키
서버에서 로그인에 성공하면 HTTP 응답에 쿠키를 담아서 브라우저에 전달하자. 그러면 브라우저는 앞으로 해당 쿠키를 지속해서 보내준다.

쿠키와 보안 문제

쿠키를 사용해서 로그인id를 전달해서 로그인을 유지할 수 있다. 그런데 여기에는 심각한 보안 문제가 있다.

보안 문제

  • 쿠키 값은 임의로 변경할 수 있다.
    • 클라이언트가 쿠키를 강제로 변경하면 다른 사용자가 된다.
    • 실제 웹브라우저 개발자모드 -> Application -> Cookie 변경으로 확인
  • 쿠키에 보관된 정보는 훔쳐갈 수 있다.
    • 만약 쿠키에 개인정보나, 신용카드 정보가 있다면?
    • 이 정보가 웹 브라우저에도 보관되고, 네트워크 요청마다 계속 클라이언트에서 서버로 전달된다.
    • 쿠키의 정보나 나의 로컬 PC에서 털릴 수도 있고, 네트워크 전송 구간에서 털릴 수도 있다.
  • 해커가 쿠키를 한번 훔쳐가면 평생 사용할 수 있다.
    • 해커가 쿠키를 훔쳐서 그 쿠키로 악의적인 요청을 계속 보낼 수 있음

대안

  • 쿠키에 중요한 값을 노출하지 않고, 사용자 별로 예측 불가능한 임의의 토큰(랜덤 값)을 노출하고, 서버에서 토근과 사용자 id를 매핑해서 인식한다. 그라고 서버애서 토큰을 관리한다.
  • 토큰은 해커가 임의의 값을 넣어도 찾을 수 없도록 예상 불가능 해야 한다.
  • 해커가 토큰을 털어가도 시간이 지나면 사용할 수 없도록 서버에서 해당 토큰의 만료시간을 짧게(예를 들어 30분) 유지한다. 또는 해킹이 의심되는 경우 서버에서 해당 토큰을 강제로 제거하면 된다.

로그인 처리하기 - 세션 동작 방식

목표
앞서 쿠키에 중요한 정보를 보관하는 방법은 여러가지 보안 이슈가 있었다. 이 문제를 해결하려면 결국 중요한 정보를 모두 서버에 저장해야 한다. 그리고 클라이언트와 서버는 추정 불가능한 임의의 식별자 값으로 연결해야 한다.

이렇게 서버에 중요한 정보를 보관하고 연결을 유지하는 방법을 세션이라 한다.

세션 동작 방식

로그인

  • 사용자가 logId, password 정보를 전달하면 서버에서 해당 사용자가 맞는지 확인함
  • 그리고 클라이언트에게 전달할 세션ID를 생성하는데, 추정 불가능해야한다.
  • UUID는 추정이 불가능함
  • 생성된 세션 ID와 세션에 보관핧 값(memberA)을 서버의 세션 저장소에 보관한다.

클라이언트와 서버는 결국 쿠키로 연결이 되어야 한다.

  • 서버는 클라이언트에 mySessionId 라는 이름으로 세션ID 만 쿠키에 담아서 전달한다.
  • 클라이언트는 쿠키 저장소에 mySessionId 쿠키를 보관한다.

중요

  • 여기서 중요한 포인트는 회원과 관련된 정보는 전혀 클라이언테에게 전달하지 않는다.
  • 오직 추정 불가능한 세션 ID만 쿠키를 통해 클라이언트에게 전달한다.

클라이언트에게 세션ID 쿠키 전달

  • 클라이언트는 항상 요청시 seesionId 쿠키를 전달한다.
  • 서버에서는 클라이언트가 전달한 sessionId 쿠키 정보로 세션 저장소를 조회해서 로그인시 보관한 세션 정보를 사용한다.

정리
세션을 사용해서 서버에서 중요한 정보를 관리하게 되었다. 덕분에 다음과 같은 보안 문제들을 해결할 수 있다.

  • 쿠키 값을 변조 가능 -> 예상 불가능한 복잡한 id를 사용
  • 쿠키에 보관하는 정보는 클라이언트 해킹시 털릴 가능성이 있다. -> 세션id가 털려도 여기에는 중요한 정보가 없음
  • 쿠키 탈취 후 사용 -> 세션의 만료시간을 짧게 유지하면 됨

로그인 처리하기 - 세션 직접 만들기

세션 관리는 크게 다음 3가지 기능을 제공하면 된다.

  • 세션 생성
    • sessionId 생성
    • 세션 저장소에 sessionId와 보관할 값 저장
    • sessionId로 응답 쿠키를 생성해서 클라이언트에게 전달
  • 세션 조회
    • 클라이언트가 요청한 sessionId 쿠키의 값으로, 세션 저장소에 보관한 값 조회
  • 세션 만료
    • 클라이언트가 요청한 sessionId 쿠키의 값으로, 세션 저장소에 보관한 sessionId 값 삭제

SessionManager - 세션 관리

@Component
public class SessionManager {

  private static final String SESSION_COOKIE_NAME = "mySessionId";
  private Map<String, Object> sessionStore = new ConcurrentHashMap<>();

  /**
   * 세션 생성 * sessionId 생성 (임의의 추정 불가능한 랜덤 값) * 세션 저장소에 sessionId와 보관할 값 저장 * sessionId로 응답 쿠키를 생성해서
   * 클라이언트에게 전달
   */
  public void createSession(Object value, HttpServletResponse response) {

    // 세션 id를 생성하고, 값을 세션에 저장
    String sessionId = UUID.randomUUID().toString();
    sessionStore.put(sessionId, value);

    // 쿠키 생성
    Cookie cookie = new Cookie(SESSION_COOKIE_NAME, sessionId);
    response.addCookie(cookie);
  }

  /**
   * 세션 조회
   */
  public Object getSession(HttpServletRequest request) {
    Cookie cookie = findCookies(request, SESSION_COOKIE_NAME);
    if (cookie == null) {
      return null;
    }
    return sessionStore.get(cookie.getValue());
  }

  /**
   * 세션 만료
   */
  public void expire(HttpServletRequest request) {
    Cookie cookie = findCookies(request, SESSION_COOKIE_NAME);
    if (cookie != null) {
      sessionStore.remove(cookie.getValue());
    }
  }

  public Cookie findCookies(HttpServletRequest request, String cookieName) {
    if (request.getCookies() == null) {
      return null;
    }
    return Arrays.stream(request.getCookies()).filter(cookie -> cookie.getName().equals(cookieName))
      .findAny().orElse(null);
  }
}

SessionManagerTest - 테스트

@Test
  void sessionTest() {

    // 세션 생성
    MockHttpServletResponse response = new MockHttpServletResponse();
    Member member = new Member();
    sessionManager.createSession(member, response);

    // 요청에 응답 쿠키 저장
    MockHttpServletRequest request = new MockHttpServletRequest();
    request.setCookies(response.getCookies());

    // 세션 조회
    Object result = sessionManager.getSession(request);
    assertThat(result).isEqualTo(member);

    // 세션 만료
    sessionManager.expire(request);
    Object expire = sessionManager.getSession(request);
    assertThat(expire).isNull();
  }
}

간단하게 테스트를 진행해보자. 여기서는 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 직접 사용할 수 없기 때문에 테스트에서 비슷한 역할을 해주는 가짜 MockHttpServletRequest, MockHttpServletResponse`를 사용했다.

로그인 처리하기 - 직접 만든 세션 적용

지금까지 개발한 세션 관리 기능을 실제 웹 애플리케이션 적용해보자.

LoginController - loginV2()

  @PostMapping("/login")
  public String loginV2(@Valid @ModelAttribute("loginForm") LoginForm loginForm,
    BindingResult bindingResult, HttpServletResponse response) {
    if (bindingResult.hasErrors()) {
      return "/login/loginForm";
    }

    Member member = loginService.login(loginForm.getLoginId(), loginForm.getPassword());
    log.info("member={}", member);
    if (member == null) {
      bindingResult.reject("loginFail", "아이디 또는 비밀번호가 맞지 않습니다.");
      return "/login/loginForm";
    }

    // 로그인 성공 처리
    // 세션 관리자를 통해 세션을 생성하고, 회원 데이터 보관
    sessionManager.createSession(member, response);

    return "redirect:/";
  }

LoginController - logoutV2()

 @PostMapping("/logout")
 public String logoutV2(HttpServletRequest request) {
     sessionManager.expire(request);
     return "redirect:/";
 }

HomeController - homeLoginV2()

@GetMapping("/")
 public String homeLoginV2(HttpServletRequest request, Model model) {
//세션 관리자에 저장된 회원 정보 조회
Member member = (Member)sessionManager.getSession(request); if (member == null) {
         return "home";
     }
//로그인
model.addAttribute("member", member); return "loginHome";
}

세션 관리자는 저장된 회원 정보를 조회한다. 만약 회원 정보가 없으면, 쿠키나 세션이 없는 것이므로 로그인 되지 않은 것으로 처리한다.

정리
이번 시간에는 세션과 쿠키의 개념을 명확하게 이해하기 위해서 직접 만들어보았다. 사실 세션이라는 것이 뭔가 특별한 것이 아니라 단지 쿠키를 사용하는데, 서버에서 데이터를 유지하는 방법일 뿐이라는 것을 이해했을 것이다.
그런데 프로젝트마다 이러한 세션 개념을 직접 개발하는 것은 상당히 불편할 것이다. 그래서 서블릿도 세션 개념을 지원한다.
이제 직접 만드는 세션 말고, 서블릿이 공식 지원하는 세션을 알아보자. 서블릿이 공식 지원하는 세션은 우리가 직접 만든 세션과 동작 방식이 거의 같다. 추가로 세션을 일정시간 사용하지 않으면 해당 세션을 삭제하는 기능을 제공한다.

로그인 처리하기 - 서블릿 HTTP 세션1

세션이라는 개념은 대부분 웹 애플리케이션에 필요한 것이다. 어쩌면 웹이 등장하면서 부터 나온 문제이다. 서블릿은 세션을 위해 HttpSession 이라는 기능을 제공하는데, 지금까지 나온 문제들을 해결해준다,. 우리가 직접 구현한 세션의 개념이 이미 구현되어 있고, 더 잘 구현되어 있다.

HttpSession 소개
서블릿이 제공하는 HttpSession도 결국 우리가 직접 만든 SessionManager와 같은 방식으로 동작한다. 서블릿을 통해 HttpSession을 생성하면 다음과 같은 쿠키를 생성한다. 쿠키 이름이 JSESSIONID 이고, 값은 추정 불가능한 랜덤 값임

LoginController - loginV3()

  @PostMapping("/login")
  public String loginV3(@Valid @ModelAttribute("loginForm") LoginForm loginForm,
    BindingResult bindingResult, HttpServletRequest request) {
    if (bindingResult.hasErrors()) {
      return "/login/loginForm";
    }

    Member member = loginService.login(loginForm.getLoginId(), loginForm.getPassword());
    log.info("member={}", member);
    if (member == null) {
      bindingResult.reject("loginFail", "아이디 또는 비밀번호가 맞지 않습니다.");
      return "/login/loginForm";
    }

    // 로그인 성공 처리
    // 세션이 있으면 세션 반환, 없으면 신규 세션을 생성
    HttpSession session = request.getSession();
    // 세션에 로그인 회원 정보 보관
    session.setAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER, member);

    return "redirect:/";
  }

세션 생성과 조회
세션을 생성하려면 request.getSession(true)를 사용하면 된다.

세션의 crate 옵션

  • request.getSession(true)
    • 세션이 있으면 기존 세션을 반환한다.
    • 세션이 없으면 새로운 세션을 생성해서 반환한다.
  • request.getSession(false)
    • 세션이 있으면 기존 세션을 반환한다.
    • 세션이 없으면 새로운 세션을 생성하지 않는다. null 을 반환한다.

LoginController - logoutV3()

@PostMapping("/logout")
 public String logoutV3(HttpServletRequest request) {
//세션을 삭제한다.
HttpSession session = request.getSession(false); if (session != null) {
         session.invalidate();
     }
     return "redirect:/";
 }

session.invalidate() : 세션을 제거한다.

HomeController - homeLoginV3()

@GetMapping("/")
 public String homeLoginV3(HttpServletRequest request, Model model) {
//세션이 없으면 home
HttpSession session = request.getSession(false); if (session == null) {
         return "home";
     }
     Member loginMember = (Member)
 session.getAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER);
//세션에 회원 데이터가 없으면 home if (loginMember == null) {
         return "home";
     }
//세션이 유지되면 로그인으로 이동 model.addAttribute("member", loginMember); return "loginHome";
}
  • request.getSession(false) : request.getSession() 를 사용하면 기본 값이 create: true 이므로, 로그인 하지 않을 사용자도 의미없는 세션이 만들어진다. 따라서 세션을 찾아서 사용하는 시점에는 create: false 옵션을 사용해서 세션을 생성하지 않아야 한다.
  • session.getAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER) : 로그인 시점에 세션에 보관한 회원 객체를 찾는다.

로그인 처리하기 - 서블릿 HTTP 세션2

스프링은 세션을 더 편리하게 사용할 수 있도록 SessionAttribute 을 지원한다.

HomeController - homeLoginV3Spring()

@GetMapping("/")
 public String homeLoginV3Spring(
         @SessionAttribute(name = SessionConst.LOGIN_MEMBER, required = false) Member loginMember,
         Model model) {
         
	//세션에 회원 데이터가 없으면 
	if (loginMember == null) {
         return "home";
     }
    
	//세션이 유지되면 로그인으로 이동 
    model.addAttribute("member", loginMember); 
    return "loginHome";
}

세션을 찾고, 세션이 들어있는 데이터를 찾는 과정을 스프링이 한번에 편리하게 처리해주는 것을 확인할 수 있다.

세션 타임아웃 설정

세션은 사용자가 로그아웃을 직접 호출해서 session.invalidate()가 호출 되는 경우에 삭제된다. 그런데 대부분의 사용자는 로그아웃을 사용하지 않고, 그냥 웹 브라우저를 종료한다. 문제는 HTTP는 비연결성이므로 서버 입장에서는 해당 사용자가 웹 브라우저를 종료한 것인지 아닌지를 인식할 수 없다. 따라서 서버에서 세션 데이터를 언제 삭제해야 하는지 판단하기가 어렵다.

세션의 종료 시점
세션의 종료 시점을 어떻게 정하면 좋을까? 가장 단순하게 생각하면, 세션 생성 시점으로부터 30분 정도로 잡으면 될 것같다. 그런데 문제는 30분 지나면 세션이 삭제되기 때문에 열심히 사이트를 돌아다니다가 또 로그인을 해서 세션을 생성해야한다. 즉 30분 마다 계속 로그인을 해야한다.
그래서 더 나은 대안은 세션 생성 시점이 아니라 클라이언트가 서버에 요청을 보낸 마지막 시간을 기준으로 30분 정도를 유지해주는 것이다.

정리
서블릿의 HttpSession 이 제공하는 타임아웃 기능 덕분에 세션을 안전하고 편리하게 사용할 수 있다. 실무에서 주의 할 점은 세션에는 최소한의 데이터만 보관해야 한다는 점이다. 보관한 데이터 용량 * 사용자 수로 세션의 메모리 사용량 이 급격하게 늘어나서 장애로 이어질 수 있다. 추가로 세션의 시간을 너무 길게 가져가면 메모리 사용이 계속 누적 될 수 있으므로 적당한 시간을 선택하는 것이 필요하다. 기본이 30분이라는 것을 기준으로 고민하면 된다.

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