[JWT] JWT(Json web token)

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[JWT] JWT(Json web token)

JWT에 대해 학습하고 알아본다.

1.개요

JWT는 URL, Cookie, Header와 같이 사용할 수 있는 문자가 제한된 환경에서 정보를 주고받을 수 있게 하는 데이터 표현 형식(Format)으로 Json 포맷을 이용하여 사용자에 대한 속성을 저장하는 Claim 기반의 Web Token입니다. JWT는 토큰 자체를 정보로 사용하는 Self-Contained 방식으로 정보를 안전하게 전달합니다.

2. JWT 구조

JWT는 Header, Payload, Signature부분으로 이루어져 있습니다.

JWT

위의 그림은 JWT의 구조를 간단하게 설명한 사진인데 JWT공식 사이트에 들어가셔서 해당 내용을 변경해보면서 실습 하실 수 있습니다.

‘JWT 공식’

그럼 상세하게 각각의 부분들에 대해서 살펴보겠습니다.

2-1. HEADER

토큰의 헤더는 typ과 alg 두 가지 정보로 구성 됩니다. alg는 헤더(Header)를 암호화 하는 것이 아니고, Signature를 해싱하기 위한 알고리즘을 지정하는 것 입니다.

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

2-2. PAYLOAD

토큰의 페이로드에는 토큰에서 사용할 정보의 조각들인 클레임(Claim)이 담겨 있습니다. 클레임은 총 3가지로 나누어지며, Json(Key/Value) 형태로 다수의 정보를 넣을 수 있습니다.

2-2-1. 등록된 클레임(Registered Claim)

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

  • 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

2-2-2. 공개 클레임(Public Claim)

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

{ "https://manbalboy.github.io": true }

2-2-3. 비공개 클레임(Private Claim)

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

2-3. Signature(서명)

서명(Signature)은 토큰을 인코딩하거나 유효성 검증을 할 때 사용하는 고유한 암호화 코드이다. 서명(Signature)은 위에서 만든 헤더(Header)와 페이로드(Payload)의 값을 각각 BASE64로 인코딩하고, 인코딩한 값을 비밀 키를 이용해 헤더(Header)에서 정의한 알고리즘으로 해싱을 하고, 이 값을 다시 BASE64로 인코딩하여 생성한다.

3.JWT 단점 및 고려사항

  • 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.

4 정리

서버기반의 인증방식에서 토큰기반의 인증방식으로 인증방식이 변화되는 추세이며 그중 JWT토큰기반의 인증방식이 많이 도입되고 있으므로 JWT에 대해서 학습해 둘 필요가 있다.

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