JWT(JSON Web Token)

JWT는

  1. 전자서명된 URL-safe(URL로 이용 가능한 문자만 사용됨)한 JSON이다

  2. claim을 JSON 구조로 표현한 RFC7519표준이다.

    RFC7519는 JWT를 기술한 RFC이다. 

    claim은 payload에 담는 정보의 한 조각으로 name: value쌍을 이루고있다.

    claim은 registered claim, public claim, private claim이 세종류로 나눠져있다.

  3.요청 헤더에 JWT토큰을 넣고 요청을 보내기에 서버는 별도의 인증없이 헤더에 포함된 JWT토큰을 통해 인증한다.

  4. JWT는 HMAC 알고리즘 또는 RSA를 이용한 공개키, 비밀키 쌍으로 서명할 수 있다.

    HMAC(keyed-hash message authentication code, hash-based message authentication code)는 암호학에서 암호화 해시 함수와        기밀 암호화 키를 수반하는 특정한 유형의 메시지 인증 코드(MAC)이다.

JWT, JWS(JSON Web Signatrue), JWE(JSON Web Encryption)

  JWS는 JSON 데이터 구조를 사용하는 서명 표준이다(RFC7515). 이는 JSON으로 전자서명을 해서 URL-safe문자열로 변환한것이다

  JWE는  JSON데이터 구조를 사용하는 암호화 방식이다(RFC7516). 이는 JSON을 암호화해 URL-safe문자열로 표현한 것이다.

JWT 구조

  JWT구조는 다음과같이 3개의 파트로 이뤄져 있다

  x.y.z

  x: header-> 토큰 타입과 해시 암호화 알고리즘으로 구성되 있다. 

  y: payload-> 토큰에 담을 claim을 포함한다. palyload는 한번에 여러개의 claim을 넣을 수 있다.

  z: signature-> 비밀키를 포함하고 암호화되어있다. 

기존 토큰 인증 방식과 JWT

  기존 토큰 인증 방식의 경우 참조에 의한 호출형태로 모든 서비스는 할상 상호작용할때 다시 접속해야한다. 따라서 토큰은 이후 모든 서비스 호출에 사용된다.

  JWT는 값에 의한 호출을 사용한다. 토큰이 필요한 모든 정보를 가지고 있어서 참조가 필요없어지기에 마이크로서비스 자체적으로 유효성을 검증한다. 

로그인에서의 JWT 동작과정

  1. 사용자가 id와 password를 입력하고 요청을 보낸다.

  2. 서버가 요청을 확인하고 비밀키를 통해 access token을 발급한다.

  3. JWT토큰을 클라이언트에 전달한다. 

  4. 클라이언트에서 API를 요청할때 헤더에 access token을 담아서 보낸다.

  5. 서버는 JWT Signature를 확인하고 payload에서 사용자 정보를 확인해 데이터를 반환한다. 

  6. 서버는 클라이언트에 대한 정보를 저장하지 않기 때문에 토큰 기반 인증 메커니즘을 제공한다. JWT는 모든 정보를 토큰에 포함시키기 때문에 서버와의 커뮤니케이션 오버헤드를 최소화 할 수 있다. 오버헤드는 어떤 처리를 하기위해 들어가는 간접적인 처리시간을 의미한다. 

장점

  1. 사용자 인증에 필요한 모든 정보가 토큰에 담겨있기때문에 별도의 인증 저장소가 필요없다.

  2. 분산 마이크로 서비스 환경에서 중앙 집중식 인증 서버와 DB에 의존하지 않는 간단한 방식을 제공한다. 

  3. URL 파라미터와 헤더로 사용한다.

  4. 스케일 아웃에 용이하다.  

     스케일 아웃은 접속된 서버의 대수를 늘려서 처리 능력을 향상시키는 방법이다.

  5. 디버깅, 유지보수가 용이하다

  6. REST서비스로 제공가능하다. 

  7. 내장된 만료

  8. 독립적인 JWT

단점

  1. 세션이나 쿠키는 세션 ID가 변질되면 지워지지만 JWT는 휴효기간 만료까지 지속적으로 사용이 가능하다. 따라서 정보 탈취의 가능성이 존재한다.

  2. playload는 별도로 암호화 되어있지 않아서 이를 탈취해 디코딩하면 정보확인이 가능하므로 담을 수 있는 데이터가 제한적이다.

  3. 세션, 쿠기 방식에 비해 JWT의 길이가 길기때문에 요청이 많아지면 리소스 낭비가 커진다.

 

JWT-RFC7519

tools.ietf.org/html/rfc7519

RFC 7519 - JSON Web Token (JWT)

JWS-RFC7515

tools.ietf.org/html/rfc7515

RFC 7515 - JSON Web Signature (JWS)

JWE-RFC7516

tools.ietf.org/html/rfc7516