TIL220116

Zoey·2022년 1월 16일

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오늘은 JWT와 API에 대해서 알아보자!🔥

JWT

개념

jwt란❓
: JSON Web Token의 약자로 전자 서명 된 URL-safe (URL로 이용할 수있는 문자 만 구성된)의 JSON입니다.JWT는 토큰 자체를 정보로 사용하는 Self-Contained 방식으로 정보를 안전하게 전달한다.

애플리케이션이 실행될 때, JWT를 static 변수와 로컬 스토리지에 저장하게 된다. static 변수에 저장되는 이유는 HTTP 통신을 할 때마다 JWT를 HTTP 헤더에 담아서 보내야 하는데, 이를 로컬 스토리지에서 계속 불러오면 오버헤드가 발생하기 때문이다. 클라이언트에서 JWT를 포함해 요청을 보내면 서버는 허가된 JWT인지를 검사한다. 또한 로그아웃을 할 경우 로컬 스토리지에 저장된 JWT 데이터를 제거한다.

오버헤드: 어떤 처리를 하기 위해 들어가는 간접적인 처리 시간 · 메모리 등을 말한다.

구조

JWT는 세 파트로 나누어지며, 각 파트는 점로 구분하여 xxxxx.yyyyy.zzzzz 이런식으로 표현됩니다. 순서대로 헤더 (Header), 페이로드 (Payload), 서명 (Sinature)로 구성합니다. Json 형태인 각 부분은 Base64로 인코딩 되어 표현된다. 또한 각각의 부분을 이어 주기 위해 . 구분자를 사용하여 구분한다. 추가로 Base64는 암호화된 문자열이 아니고, 같은 문자열에 대해 항상 같은 인코딩 문자열을 반환한다.

Header는 토큰의 타입과 해시 암호화 알고리즘으로 구성되어 있습니다. 첫째는 토큰의 유형 (JWT)을 나타내고, 두 번째는 HMAC, SHA256 또는 RSA와 같은 해시 알고리즘을 나타내는 부분입니다.
Payload는 토큰에 담을 클레임(claim) 정보를 포함하고 있습니다. Payload 에 담는 정보의 한 ‘조각’ 을 클레임이라고 부르고, 이는 name / value 의 한 쌍으로 이뤄져있습니다. 토큰에는 여러개의 클레임 들을 넣을 수 있습니다.
클레임의 정보는 등록된 (registered) 클레임, 공개 (public) 클레임, 비공개 (private) 클레임으로 세 종류가 있습니다.

2.1 등록된 클레임(Registered Claim)

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

2.2 공개 클레임(Public Claim)

공개 클레임은 사용자 정의 클레임으로, 공개용 정보를 위해 사용된다. 충돌 방지를 위해 URI 포맷을 이용하며, 예시는 아래와 같다.

{ "https://mangkyu.tistory.com": true }

2.3 비공개 클레임(Private Claim)

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

{ "token_type": access }

마지막으로 Signature는 secret key를 포함하여 암호화되어 있습니다.

📍Base64란?

단점

- Self-contained: 토큰 자체에 정보를 담고 있으므로 양날의 검이 될 수 있다. 
- 토큰 길이: 토큰의 페이로드(Payload)에 3종류의 클레임을 저장하기 때문에,정보가 많아질수록 토큰의 길이가 늘어나 네트워크에 부하를 줄 수 있다. 
- Payload 인코딩: 페이로드(Payload) 자체는 암호화 된 것이 아니라, BASE64로 인코딩 된 것이다. 중간에 Payload를 탈취하여 디코딩하면 데이터를 볼 수 있으므로, JWE로 암호화하거나 Payload에 중요 데이터를 넣지 않아야 한다. 
- Stateless: JWT는 상태를 저장하지 않기 때문에 한번 만들어지면 제어가 불가능하다. 즉, 토큰을 임의로 삭제하는 것이 불가능하므로 토큰 만료 시간을 꼭 넣어주어야 한다. 
- Tore Token: 토큰은 클라이언트 측에서 관리해야 하기 때문에, 토큰을 저장해야 한다.

출처:

https://mangkyu.tistory.com/56 [MangKyu's Diary]
http://www.opennaru.com/opennaru-blog/jwt-json-web-token/

API

API는 애플리케이션 소프트웨어를 구축하고 통합하기 위한 정의 및 프로토콜 세트로, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface)를 나타냅니다.

API는 프로그램이 실행할 수 있게 명령 목록를 정리하고, 명령을 받으면 응용프로그램와 상호작용하여 명령에 대한 값을 전달합니다.

API의 역할

API는 서버와 데이터베이스에 대한 출입구 역할을 한다.
: 데이터 베이스는 중요한 정보들이 담겨있기때문에 아무나 접근하면 안되는데 API가 허용된 사람만 출입할 수 있도록 출입구 역할을 합니다.
API는 애플리케이션과 기기가 원활하게 통신할 수 있도록 한다.
: 여기서 애플리케이션이란 우리가 흔히 알고 있는 스마트폰 어플이나 프로그램을 말합니다. API는 애플리케이션과 기기가 데이터를 원활히 주고받을 수 있도록 돕는 역할을 합니다.
API는 모든 접속을 표준화한다.
API는 모든 접속을 표준화하기 때문에 기계/ 운영체제 등과 상관없이 누구나 동일한 액세스를 얻을 수 있습니다. 쉽게 말해, API는 범용 플러그처럼 작동한다고 볼 수 있습니다.