[Web] JWT

JWT(Json Web Token)

 Json객체를 이용하여 정보를 비밀리에 전달하거나 인증할 때 주로 사용하는 토큰입니다. 일반적으로 클라이언트와 서버 사이에서 통신할 때 권한을 위해 사용하는 토큰입니다. 웹 상에서 정보를 Json형태로 주고받기 위해 표준규약에 따라 생성한 암호화된 토큰으로 복잡하고 읽을 수 없는 string 형태로 저장되어 있습니다.

🏷️ JWT 로직

https://velog.io/@hahan/JWT%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80

🏷️ JWT 구조

https://velog.io/@hahan/JWT%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80

하나의 JWT 토큰은 헤더(header)와 페이로드(payload), 서명(signature) 이렇게 세 부분으로 이루어지며 각 구역이 기호로 구분됩니다.

✅ 헤더(header)

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

어떠한 알고리즘으로 암호화할 것인지, 어떠한 토큰을 사용할 것 인지에 대한 정보가 들어있습니다.

✅ 페이로드(payload)

// payload
{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "iat": 1516239022
}

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

클레임이란?
Payload에 담는 정보의 한 ‘조각’을 말합니다.

 

✔️ 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 String이고 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

 

✔️ 공개 클레임(Public Claim)

// 예시
{ 
    "https://test.com": true
}

공개 클레임은 사용자 정의 클레임으로, 공개용 정보를 위해 사용된다. 충돌 방지를 위해 URI 포맷을 이용합니다.

 

✔️ 비공개 클레임(Private Claim)

// 예시
{ 
    "token_type": access 
}

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

✅ 서명(signature)

서명(Signature)은 토큰을 인코딩하거나 유효성 검증을 할 때 사용하는 고유한 암호화 코드입니다. 서명은 위에서 만든 헤더(Header)와 페이로드(Payload)의 값을 각각 BASE64Url로 인코딩하고, 인코딩한 값을 비밀 키를 이용해 헤더(Header)에서 정의한 알고리즘으로 해싱을 하고, 이 값을 다시 BASE64Url로 인코딩하여 생성합니다.

🏷️ JWT 토큰 예시

생성된 토큰은 HTTP 통신을 할 때 Authorization이라는 key의 value로 사용된다. 일반적으로 value의 앞에는 Bearer이 앞에 붙여집니다.

{ 
    "Authorization": "Bearer {생성된 토큰 값}",
 }

🏷️ JWT 장점

▪️ 확장성

▪️ 사용자가 늘어나더라도 사용자 인증을 위해서 추가로 투자해야 하는 인프라 비용을 크게 절감됩니다.

▪️ 쿠키를 사용하지 않으므로 CORS 문제에서 자유로워집니다.

🏷️ JWT 단점 및 고려사항

▪️ 토큰 자체에 정보를 담고 있으므로 양날의 검이 될 수 있습니다.(Self-contained)

▪️ 토큰의 페이로드(Payload)에 3종류의 클레임을 저장하기 때문에, 정보가 많아질수록 토큰의 길이가 늘어나 네트워크에 부하를 줄 수 있습니다. 

▪️ 페이로드(Payload) 자체는 암호화된 것이 아니라, BASE64Url로 인코딩한 것이라 중간에 Payload를 탈취하여 디코딩하면 데이터를 볼 수 있습니다. 그래서 JWE로 암호화하거나 Payload에 중요 데이터를 넣지 않아야 합니다. 

▪️ JWT는 상태를 저장하지 않아서 한번 만들면 제어가 불가능해 토큰을 임의로 삭제하는 것이 불가능해서 토큰 만료 시간을 꼭 넣어주어야 합니다. 

▪️ 토큰은 클라이언트 측에서 관리해야 하기 때문에, 토큰을 저장해야 합니다.

📖 Reference

hahan

망나니개발자

Daleseo