JWT(Json Web Token)

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01. JWT 이란?

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• 인증에 필요한 정보들을 암호화시킨 JSON 토큰을 의미합니다.

• JWT 기반 인증은 JWT 토큰(Access Token)을 HTTP 헤더에 실어 서버가 클라이언트를 식별하는 방식입니다.

• JWT는 JSON 데이터를₩Base64 URL-safe Encode 를 통해 인코딩하여 직렬화한 것이며, 토큰 내부에는 위변조 방지를 위해 개인키를 통한 전자서명도 들어 있습니다.
  따라서 사용자가 JWT 를 서버로 전송하면 서버는 서명을 검증하는 과정을 거치게 되며 검증이 완료되면 요청한 응답을 돌려줍니다.

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HTTP 헤더 는 클라이언트와 서버가 요청 또는 응답으로 부가적인 정보를 전송할 수 있도록 해줍니다.
Base64 URL-safe Encode 는 일반적인 Base64 Encode 에서 URL 에서 오류없이 사용하도록 '+', '/' 를 각각 '-', '_' 로 표현한 것입니다.

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02. JWT 구조

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• JWT는 점(.) 을 구분자로 나누어지는 세 가지 문자열의 조합입니다.
  
  
  Header.Payload.Signature
  
  

• Header
  -Header 에는 JWT 에서 사용할 타입과 해시 알고리즘의 종류가 담겨 있습니다.
  -alg : 서명 암호화 알고리즘(ex: HMAC SHA256, RSA)
  -typ : 토큰 유형

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

• Payload
  -토큰에서 사용할 정보의 조각들인 Claim이 담겨있는데, (실제 JWT를 통해서 알 수 있는 데이터들), 서버와 클라이언트가 주고받는 시스템에서 실제로 사용될 정보에 대한 내용을 담고 있는 섹션입니다.

  -정해진 데이터 타입은 없지만, 대표적으로 Registered claims, Public claims, Private claims 이렇게 세 가지로 나뉩니다.

  -Claim key-value 형식으로 이루어진 한 쌍의 정보
  -Registed claims : 미리 정의된 클레임
  -Public claims : 사용자가 정의할 수 있는 클레임 공개용 정보 전달을 위해 사용
  -Private claims : 해당하는 당사자들 간에 정보를 공유하기 위해 만들어진 사용자 지정 클레임. (외부에 공개되도 상관없지만 해당 유저를 특정할 수 있는 정보들을 담습니다.)

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

• Signature
  -header에서 정의한 알고리즘 방식(alg)을 활용합니다.
  -구조는 (herader + payload)와 서버가 갖고 있는 유일한 key 값을 합친 것을 헤더에서 정의한 알고리즘으로 암호화를 합니다.

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

✅ Header와 Payload는 단순히 인코딩된 값이기 때문에 제 3자가 복호화 및 조작할 수 있지만, Signature는 서버 측에서 관리하는 비밀키가 유출되지 않는 이상 복호화할 수 없습니다. 따라서 Signature는 토큰의 위변조 여부를 확인하는데 사용됩니다.

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03. JWT를 이용한 인증 과정

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1️⃣ 사용자가 ID, PW를 입력하여 서버에 로그인 인증을 요청합니다.

2️⃣ 서버에서 클라이언트로부터 인증 요청을 받으면, Header, PayLoad, Signature를 정의합니다.
Hedaer, PayLoad, Signature를 각각 Base64로 한번 더 암호화하여 JWT를 생성하고 이를 쿠키에 담아 클라이언트에게 발급합니다.

3️⃣ 클라이언트는 서버로부터 받은 JWT를 로컬 스토리지에 저장합니다. (쿠키나 다른 곳에 저장할 수도 있음)
API를 서버에 요청할때 Authorization header에 Access Token을 담아서 보냅니다.

4️⃣ 서버가 할 일은 클라이언트가 Header에 담아서 보낸 JWT가 내 서버에서 발행한 토큰인지 일치 여부를 확인하여 일치한다면 인증을 통과시켜주고 아니라면 통과시키지 않습니다.
인증이 통과되었으므로 PayLoad에 들어있는 User의 정보들을 select해서 Client에 돌려줍니다.

5️⃣ Client가 서버에 요청을 했는데, 만일 액세스 토큰의 시간이 만료되었다면 Client는 리프래시 토큰을 이용해서 서버로부터 새로운 액세스 토큰을 발급 받습니다.

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🗒 출처

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• https://jwt.io/introduction - JWT 공식 문서
• https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%93%9A-JWTjson-web-token-%EB%9E%80-%F0%9F%92%AF-%EC%A0%95%EB%A6%AC - tistory | 인파 님
• https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/HTTP/Headers - HTTP 헤더 | MDN
• JWT 사진 출처 | google