인증(Authentication) & 인가(Authorization)

1. 인증(Authentication)

• 인증은 유저의 identification을 확인하는 절차입니다.
  
  

1-1. 로그인 절차

1. 유저 아이디와 비번 생성
2. 유저 비번 암호화해서 DB에 저장
3. 유저 로그인 -> 아이디와 비밀번호 입력
4. 유저가 입력한 비밀번호 암호화한 후 암호화돼서 DB에 저장된 유저 비밀번호와 비교
5. 일치하면 로그인 성공
6. 로그인 성공하면 access token을 클라이언트에게 전송
7. 유저는 로그인 성공후 다음부터는 access token을 첨부해서 request를 서버에 전송함으로서 매번 로그인 하지 않도록 한다.

1-2. 유저 비밀번호 암호화

• 유저의 비밀번호는 절대 비밀번호 그대로 DB에 저장하지 않는다.
  • DB가 해킹을 당하면 유저의 비밀번호도 그대로 노출된다.
  • 외부 해킹이 아니더라도 내부 개발자나 인력이 유저들의 비밀번호를 볼 수 있다.
• 비밀번호 암호에는 단방향 해쉬 함수(one-way hash function)가 일반적으로 쓰인다.
  • 단방향 해시 함수는 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)이라고 한다.
• Avalanche Effect(눈사태 효과) : 원문의 한 비트의 변화가 최종 암호문에 큰 변화를 주는 효과이다.
  -> 비밀번호 해쉬 값 해킹을 어렵게 만드는 하나의 요소이다.

1-3. Bcrypt

• 단방향 해쉬 함수도 몇가지 취약점이 있다.
  • Rainbow table attack : 미리 해쉬값들을 계산해 놓은 테이블을 Rainbow table이라고 한다.
  • 해쉬 함수는 원래 패스워드를 저장하기 위해서 설계된 것이 아니라 짧은 시간에 데이터를 검색하기 위해 설계된 것이다.
  • 그렇기 때문에 해시 함수는 본래 처리 속도가 최대한 빠르도록 설계되었다. 이러한 속성 때문에 공격자는 매우 빠른 속도록 임의의 문자열의 다이제스트와 해킹할 대상의 다이제스트를 비교할 수 있다.
  • 이런 방식으로 패스워드를 추측하면 패스워드가 충분히 길거나 복잡하지 않은 경우에는 그리 긴 시간이 걸리지 않는다.
• 단방향 해쉬 함수의 취약점들을 보완하기 위해 일반적으로 2가지 보완점들이 사용된다.
  • Salting
    • 실제 비밀번호 이외에 추가적으로 랜덤 데이터를 더해서 해시값을 계산하는 방법
  • Key Stretching
    단방향 해쉬값을 계산한 후 그 해쉬값을 또 해쉬하고, 또 이를 반복하는 것을 말한다.
    최근에는 일반적인 장비로 1초에 50억개 이상의 다이제스트를 비교할 수 있지만, 키 스트레칭을 적용하여 동일한 장비에서 1초에 5번 정도만 비교할 수 있게 한다.
    
• Salting과 Key Stretching을 구현한 해쉬 함수중 가장 널리 사용되는 것이 bcrypt이다. bcrypt는 처음부터 비밀번호를 단방향 암호화하기 위해 만들어진 해쉬함수이다.

1-4. JWT(JSON Web Tokens)

• 유저가 로그인에 성공한 후에는 access token이라고 하는 암호화된 유저 정보를 첨부해서 request를 보내게 된다.

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

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

# access token
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json

{
    "access_token" : "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZGVudGl0eSI6MSwiaWF0IjoxNDQ0OTE3NjQwLCJuYmYiOjE0NDQ5MTc2NDAsImV4cCI6MTQ0NDkxNzk0MH0.KPmI6WSjRjlpzecPvs3q_T3cJQvAgJvaQAPtk1abC_E"
}

• 서버에서는 access token을 복호화해서 해당 유저 정보를 얻게 된다.

# 복호화
{
    user_id = 1 
}

• 복호화해서 얻은 유저 아이디를 통해 해당 유저가 누군지 알 수 있다.
  -> 유저가 매번 로그인하지 않아도 된다.
• access token을 생성하는 방법은 여러가지가 있는데, 그 중 가장 널리 사용되는 기술중 하나가 바로 JWT(JSON Web Tokens)이다.
• JWT는 유저 정보를 담은 JSON데이터를 암호화해서 클라이언트와 서버간에 주고 받는 것이다.
  

2. 인가(Authorization)

2-1. 인가

• 인가는 유저가 요청하는 request를 실행할 수 있는 권한이 있는 유저인가를 확인하는 절차이다.
  -> 해당 유저는 고객 정보를 볼 수는 있지만 수정할 수는 없다 등
• 인가도 JWT를 통해서 구현할 수 있다.
  • access token을 통해 해당 유저 정보를 얻을 수 있으므로 해당 유저가 가지고 있는 권한(permission)도 확인할 수 있다.

2-2. Authorization 절차

1. Authentication 절차를 통해 access token을 생성한다. 여기에는 유저 정보를 확인할 수 있는 정보가 들어가 있어야 한다. (user id등)
2. 유저가 request를 보낼때 access token을 첨부해서 보낸다.
3. 서버에서는 유저가 보낸 access token을 복호화한다.
4. 복호화된 데이터를 통해 user id를 얻는다.
5. user id를 사용해서 database에서 해당 유저의 권한(permission)을 확인한다.
6. 유저가 충분한 권한을 가지고 있으면 해당 요청을 처리한다.
7. 유저가 권한을 가지고 있지 않으면 Unauthorized Response(401) 혹은 다른 에러 코드를 보낸다.