JWT (JSON Web Token)

JWT는 JSON 포맷을 이용해 사용자에 대한 속성을 저장하는 Web Token을 말한다. JWT는 토큰 자체를 정보로 사용하는 Self-Contained 방식으로 정보를 안전하게 전달하며, 주로 사용자 인증에 이용된다.

JWT의 구조

JWT는 세 파트로 나뉘어지며, 각 파트는 .으로 구분하여 표현된다.

각 파트는 순서대로 Header, Payload, Signature이다.

Header

{
	"alg" : "HS256",
    "typ" : "JWT"
}

• alg는 해시 알고리즘을 나타냄
• typ는 토큰 유형을 나타냄

Payload

Payload에는 토큰에서 사용할 정보들이 담겨 있다.
정보는 3가지로 나누어지며, JSON(Key/Value) 형태로 정보를 담을 수 있습니다.

{
	"sub" : "subject",
    "name" : "Hong Gildong",
    "iat" : 123123123
}

(1) 등록된 클레임(Registered Claims)

등록된 클레임은 토큰 정보를 표현하기 위해 이미 정해진 종류의 데이터들로, 모두 선택적으로 작성이 가능하며 사용할 것을 권장한다. 또한 JWT를 간결하게 하기 위해 key는 모두 길이 3의 String이다. 여기서 subject로는 unique한 값을 사용하는데, 사용자 이메일을 주로 사용한다.

• iss: 토큰 발급자(issuer)

• sub: 토큰 제목(subject)

• aud: 토큰 대상자(audience)

• exp: 토큰 만료 시간(expiration), NumericDate 형식으로 되어 있어야 함 ex) 1480849147370

• nbf: 토큰 활성 날짜(not before), 이 날이 지나기 전의 토큰은 활성화되지 않음

• iat: 토큰 발급 시간(issued at), 토큰 발급 이후의 경과 시간을 알 수 있음

• jti: JWT 토큰 식별자(JWT ID), 중복 방지를 위해 사용하며, 일회용 토큰(Access Token) 등에 사용

(2) 공개 클레임(Public Claims)

공개 클레임은 사용자 정의 클레임으로, 공개용 정보를 위해 사용된다. 충돌 방지를 위해 URI 포맷을 이용한다.

{ "https://velog.io/admin": true }

(3) 비공개 클레임(Private Claims)

비공개 클레임은 사용자 정의 클레임으로, 서버와 클라이언트 사이에 임의로 지정한 정보를 저장한다.

{ "token_type": access }

Signature

Signature는 Token을 인코딩하거나 유효성을 검증할 때 사용하는 고유한 암호화 코드로 Signature는 위에서 만든 Header와 Payload의 값을 가각 BASE64로 인코딩하고, 그 값을 Secret Key를 이용해 Header에서 정의한 알고리즘으로 해싱을 하고, 이 값을 다시 BASE64로 인코딩하여 생성한다.

Signature는 Token의 유효성을 검증 할 때 사용한다고 말했는데, 가령 Payload의 name 값을 사용자가 임의로 변경하여 서버에 요청했을 경우 서버는 클라이언트로부터 받은 Signature 값을 해당 사용자의 기존 Signature 값과 비교합니다. 그리고 그 값이 다르면 조작된 데이터라고 판단하게 되는 것이다.

참고로 여기서 Signature의 비밀 키(Secret Key)값은 오직 서버만 알아야 한다.