JWT(Json Web Token)

16 Sep 2022 in Web

본 글은 기존 Notion에서 이전된 글입니다.

JWT란?

개념

Json 포맷을 이용하여 사용자에 대한 속성을 저장하는 Claim 기반의 Web Token
JWT는 토큰 자체를 정보로 사용하는 Self-Contained 방식으로 정볼르 안전하게 전달
주로 회원 인증이나 정보 전달에 사용

로직

애플리케이션이 실행될 때 JWT를 static 변수와 로컬 스토리지에 저장
- static 변수에 저장되는 이유
  - HTTP 통신을 할 때마다 JWT를 HTTP 헤더에 담아서 보내야 하는데, 이를 로컬 스토리지에서 계속 불러오면 오버헤드가 발생하기 때문
클라이언트에서 JWT를 포함해 요청을 보내면 서버는 허가된 JWT인지를 검사함
- 로그아웃을 할 경우 로컬 스토리지에 저장된 JWT 데이터를 제거
- 실제 서비스의 경우에는 로그아웃 시, 사용했던 토큰을 blacklist라는 DB 테이블에 넣어 해당 토큰의 접근을 막는 작업을 함

JWT 구조

JWT 구조

Header, Payload, Signature 3부분으로 이루어짐
Json 형태인 각 부분은 Base64Url로 인코딩 되어 표현
- 암호화된 문자열이 아닌, 같은 문자열에 대해 항상 같은 인코딩 문자열을 반환
각각의 부분을 이어주기 위해 . 구분자를 사용

1. Header(헤더)

토큰의 헤더는 typ와 alg 두 가지 정보로 구성
type : 토큰의 타입을 지정
alg : 알고리즘 방식을 지정, 서명(Signature) 및 토큰 검증에 사용
```
{
   "alg": "HS256",
   "typ": JWT
 }
```

2. Payload(페이로드)

토큰에서 사용할 정보들의 조각들인 클레임(Claim)이 담겨 있음
총 3가지로 나누어지며, Json(Key/Value) 형태로 다수의 정보를 넣을 수 있음
- 등록된 클레임 : 토큰 정보를 표현하기 위해 이미 정해진 종류의 데이터들
- 공개 클레임 : 사용자 정의 클레임, 공개용 정보를 위해 사용
- 비공개 클레임 : 사용자 정의 클레임으로, 서버와 클라이언트 사이에 임의로 지정한 정보를 저장

3. Signature(서명)

토큰을 인코딩하거나 유효성 검증을 할 때 사용하는 고유한 암호화 코드
절차
- 위에서 만든 헤더와 페이로드의 값을 각각 BASE64Url로 인코딩
- 인코딩한 값을 비밀 키를 이용해 헤더에서 정의한 알고리즘으로 해싱
- 이 값을 다시 BASE64Url로 인코딩하여 생성

JWT 토큰 예시

생성된 토큰은 HTTP 통신을 할 때 Authorization이라는 key의 value로 사용됨
- 일반적으로 value에는 Bearer이 앞에 붙여짐
```
{
"Authorization": "Bearer {생성된 토큰 값}"
}
```

JWT의 단점 및 고려사항

Self-contained
토큰 자체에 정보를 담고 있으므로 양날의 검이 될 수 있음
토큰 길이
토큰의 페이로드에 3종류의 클레임을 저장하기 때문에, 정보가 많아질수록 토큰의 길이가 늘어나 네트워크에 부하를 줄 수 있음
Payload 인코딩
페이로드 자체는 암호화 된 것이 아니라 BASE64Url로 인코딩 된 것이다. 중간에 Payload를 탈취하여 디코딩하면 데이터를 볼 수 있으므로, JWE로 암호화하거나 Payload에 중요 데이터를 넣지 않아야 함
Stateless
JWT는 상태를 저장하지 않기 때문에 한 번 만들어지면 제어가 불가능함. 즉, 토큰을 임의로 삭제하는 것이 불가능하므로 토큰 만료 시간을 꼭 넣어주어야 함
Store Token
토큰은 클라이언트 측에서 관리해야 하기 때문에, 토큰을 저장해야 함

JWT 확인