[TIL] 인증과 인가

1. 인증(Authentication)

인증은 유저의 신원을 확인하는 절차이다. 인증을 하기위해서는 회원가입과 로그인 절차가 먼저 필요하다.

1-1. 회원가입

1) 유저의 아이디와 비밀번호 생성.
2) 유저의 비밀번호를 암호화하여 DB(데이터베이스)에 저장한다.

1-2. 로그인

1) 등록된 아이디와 비밀번호를 입력한다.
2) DB에 저장된 유저의 비밀번호와 일치하는지 비교한다.

• 일치할시 로그인 성공
• 일치하지 않으면 에러 메시지를 보낸다(로그인 실패)

3) 로그인에 성공하면 access token을 클라이언트에게 전송한다.
4) 로그인 성공후 다음부터는 access token을 첨부해서 request를 서버에 전송함으로서 매번 로그인 해도 되지 않도록 한다.

1-3. 비밀번호 암호화 - 단방향 해쉬 함수

1) 유저의 비밀번호를 절대 그대로 DB에 저장하지 않고 꼭 암호화를 하여 저장한다.

• DB가 해킹을 당하면 유저의 비밀번호까지 노출된다. 암호화를 하여 저장하면 비밀번호가 그대로 노출되지 않는다.
• 외부 해킹이 아니더라도 유저의 비밀번호를 내부 인력이 볼 수 있다. 암호화를 하면 내부 인력 또한 비밀번호를 알 수가 없다.

2) 비밀번호 암호에는 일반적으로 단방향 해쉬 함수가 쓰인다.

• 단방향 해쉬 함수란?
  • 단방향 해쉬 함수는 알고리즘에 의해 원본 데이터를 매핑시켜 완전히 다른 암호화된 데이터로 변환시키는 것을 의미한다. 이 변환을 해쉬라고 하고 해쉬에 의해 암호와된 데이터를 다이제스트(digest)라고 한다.
• 해쉬 함수의 단방향성
  • 암호화된 메시지는 원본 데이터를 구할 수 없기 때문에 단방향 이라고 한다. 다이제스트는 DB가 노출된다 하더라도 단방향으로 해싱 된 문자이기 때문에 의미를 파악할 수 없다.
  • 실제로 비슷한 비밀번호를 입력 하더라도 해쉬 함수 값은 완전히 다르게 나온다. 이러한 효과를 avalance라고 하는데 DB가 노출되었다 하더라도 해킹이 어렵게 만드는 하나의 요소이다(실제 비밀번호를 유추하기 어렵기 때문)
• 단방향 해쉬 함수의 단점
  • 다이제스트는 동일한 메시지에 항상 동일한 값을 얻는다. 비밀번호 1234와 4321의 다이제스트는 다르지만 비밀번호 1234에 대한 다이제스트는 항상 같은 값을 얻는다. 미리 해쉬값을 계산해놓은 테이블을 Rainbow table 이라고 하는데 해커들이 여러 값을 대입하보며 얻었던 다이제스트를 모아놓은 리스트이다. 사용자들이 많이 사용하거나 복잡하지 않은 비밀번호 일수록 해당 비밀번호의 다이제스트가 레인보우 테이블에 있을 가능성이 높다.

1-4. 단방향 해쉬 함수 보완하기- Bcrypt

bcrypt는 비밀번호를 단방향 암호화 하기 위해 만들어진 해쉬함수 이다. Salting과 Key Stretching을 구현한 해쉬 함수 중 가장 널리 사용되는 것이 bcrypt이다.

• Salting
  • 실제 비밀번호 이외에 추가적으로 랜덤 데이터를 더해서 해시값을 계산하는 방법. salt로 인해 해시값이 달라지기 때문에 rainbow attack과 같은 공격을 막을 수 있다. salt는 비밀번호마다 모두 다르기 때문에 같은 비밀번호라도 해쉬값이 다르다.
• Key Stretching
  • 단방향 해쉬값을 계산 한 다음 그 해쉬값을 또 다시 해쉬 하고, 이를 또 반복하는 것을 뜻한다. 앞으로 컴퓨터 성능이 향상되면 해쉬 반복 횟수 또한 추가하여 보완할 수 있다.

1-5. JWT(JSON Web Tokens)

JWT란 JSON 포맷을 이용하여 인증정보와 사용자에 대한 정보를 저장하는 Claim 기반의 Web Token이다. 말 그대로 유저 정보를 담은 JSON 데이터를 암호화 해서 클라이언트와 서버간에 주고 받는 것이다. 유저가 로그인에 성공한 후에는 access token이라고 하는 암호화된 유저 정보를 첨부해서 request를 보내게 된다. access token을 생성하는 방법은 여러가지가 있는데 그 중 가장 널리 사용되는 기술 중 하나가 JWT이다. JWT의 특징은 가볍고, 토큰 자체에 사용자의 권한 정보나 서비스를 사용하기 위한 정보가 포함된다는 것이다. 즉 토큰 자체를 사용하는 자가 수용적인(Self-Contained) 방식으로 정보를 안전하게 전달한다.

• Claim이란?
  • 클레임이란 사용자의 정보나 데이터 속성 등을 의미한다. 클레임 토큰의 토큰 안에 정보를 담을 수 있는 특징이 있다. 과거 일반 토큰 기반은 의미가 없는 문자열 기반으로 구성되있다.
    
    

2. 인가(Authorization)

인가는 유저가 요청하는 request를 실행할 수 있는 권한이 있는 유저인가를 확인하는 절차이다. 예를 들어 해당 유저는 다른 고객 정보를 볼 수 있지만 수정할 수 없다. 인가도 JWT를 통해서 구현 될 수 있다. access를 통해 해당 유저 정보를 얻을 수 있음으로 해당 유저가 가지고 있는 권한도 확인할 수 있다.

2-1. 인가 절차

1) 인가 절차를 통해 access token을 생성하다. access token에는 유저 정보를 확인할 수 있는 정보가 들어있어야 한다.
2) 유저가 request를 보낼때 access token을 첨부해서 보낸다.
3) 서버는 해당 access token을 복호화하고 정보를 얻는다(access token에 담긴)
4) access token을 사용하여 DB에서 사용자 권한을 확인한다.

• 권한이 확인되면 해당 request를 처리하도록 한다.
• 권한이 없다면 에러 코드를 보낸다. 일반적으로 Unauthorized Response(401)
  
  

참고 자료
JWT(JSON Web Token)
패스워드의 암호화와 저장 - Hash(해쉬)와 Salt(솔트)