개발 공부기록

 1. JWT 토큰이란?

1. 모바일이나 웹에서 클라이언트와 서버 간 통신 시, 사용자의 인증을 위해 사용하는 암호화된 토큰
2. 토큰 자체에 사용자의 권한 정보나 서비스를 사용하기 위한 정보가 포함된다.
3. RESTful과 같은 Stateless인 환경에서도 사용자의 데이터를 주고받을 수 있게 된다.
4. 세션을 사용하게 될 경우 쿠키 등을 통해 사용자를 식별하고 서버에 세션을 저장했지만, 토큰을 클라이언트에 저장하고 요청시 HTTP 헤더에 토큰을 첨부하는 것만으로도 단순하게 데이터를 요청하고 응답받을 수 있다.
5. JWT를 도입하여 액세스 토큰 및 리프레시 토큰을 사용해 톰큰 유효성 검사를 하여 사용자를 인증할 수 있음

 2. JWT 구조

JWT는 Header, Payload, Signature로 구성되며, 각 요소는 .으로 구분된다

Header

Header에는 JWT에서 사용할 타입과 해시 알고리즘의 종류가 담겨있다.

1. alg : 서명 암호화 알고리즘(ex: HMAC SHA256, RSA)
2. typ : 토큰 유형

Payload

토큰에서 사용할 정보의 조각들인 Claim(key-value 형식으로 이루어진 한 쌍의 정보)이 담겨있다. 즉, 서버와 클라이언트가 주고받는 시스템에서 실제로 사용될 정보에 대한 내용을 담고있는 섹션! JWT 발급, 만료일 등 명시 

페이로드는 정해진 데이터 타입은 없지만, 대표적으로 Registered claims, Public claims, Private claims 이렇게 세 가지로 나뉨.

Signature

Header, Payload를 Base64 URL-safe Encode한 이후, Header에서 정의한 알고리즘 방식(alg)을 적용하고, 개인키(Private key)로 서명한 전자서명이 담겨있다. 이는 Header와 Payload가 변조되었는지 확인하기 위해 사용되는 중요 정보이며, JWT를 신뢰할 수 있는 토큰으로 사용할 수 있는 근거가 된다.

💡Header와 Payload는 단순히 인코딩된 값이기 때문에 제 3자가 복호화 및 조작할 수 있지만, Signature는 서버 측에서 관리하는 비밀키가 유출되지 않는 이상 복호화할 수 없다. 그렇기 때문에 Signature은 토큰의 위변조 여부를 확인하는데 사용된다. 

 3. JWT 인코딩 / 디코딩

아래 공식 사이트에서 쉽게 JWT 토큰을 인코딩(생성) 하거나 디코딩 할 수 있다.

 4. JWT를 이용한 인증 과정

① 사용자가 ID, PW를 입력하여 서버에 로그인 인증을 요청한다.

② 서버에서 클라이언트로부터 인증 요청을 받으면, Header, Payload, Signature를 정의한다. Header, Payload, Signature를 각각 Base64로 한 번 더 암호화하여 JWT를 생성하고 이를 쿠키에 담아 클라이언트에게 발급한다.

③ 클라이언트는 서버로부터 받은 JWT를 로컬 스토리지에 저장한다. (쿠키나 다른 곳에 저장할 수도 있음). API를 서버에 요청할 때 Authorization header에 Access Token을 담아서 보낸다.

④ 서버가 할 일은 클라이언트가 Header에 담아서 보낸 JWT가 내 서버에서 발행한 토큰인지 일치 여부를 확인하고, 일치한다면 인증 통과시켜주고 아니라면 통과시키지 않으면 된다. 인증이 통과되면 payload에 들어있는 유저의 정보들을 select해서 클라이언트에 돌려준다

⑤ 클라이언트가 서버에 요청했는데, 만약 Access Token의 시간이 만료되면 클라이언트는 Refresh Token을 이용해서

⑥ 서버로부터 새로운 액세스 토큰을 발급 받는다. 

JWT은 서명(인증)이 목적이다.

JWT는 Base64로 암호화를 하기 때문에 디버거를 사용해서 인코딩된 JWT를 1초만에 복호화할 수 있다.
복호화 하면 사용자의 데이터를 담은 Payload 부분이 그대로 노출되어 버린다.
그래서 페이로드에는 비밀번호와 같은 민감한 정보는 넣지 말아야 한다.
그럼 토큰 인증 방식 자체가 빛 좋은 개살구라고 생각할수도 있지만, 토큰의 진짜 목적은 정보 보호가 아닌, 위조 방지이다.
바로 위에서 소개했듯이, 시그니처에 사용된 비밀키가 노출되지 않는이상 데이터를 위조해도 시그니처 부분에서 바로 걸러지기 때문이다.

 5. JWT 장점

1. Header와 Payload를 가지고 Signature를 생성하므로 데이터 위변조를 막을 수 있다
2. 인증 정보에 대한 별도의 저장소가 필요없다
3. JWT는 토큰에 대한 기본 정보와 전달할 정보 및 토큰이 검증되었음을 증명하는 서명 등 필요한 모든 정보를 자체적으로 지니고 있다.
4. 클라이언트 인증 정보를 저장하는 세션과 다르게, 서버는 무상태(Stateless)가 되어 서버 확장성이 우수해질 수 있다.
5. 토큰 기반으로 다른 로그인 시스템에 접근 및 권한 공유가 가능하다. (쿠키와 차이)
6. OAuth의 경우 Facebook, Google 등 소셜 계정을 이용하여 다른 웹서비스에서도 로그인 가능
7. 모바일 어플리케이션 환경에서도 잘 동작함. (모바일은 세션 사용 불가능)

 6. JWT 단점

1. Self-contained: 토큰 자체에 정보를 담고 있으므로 양날의 검이 될 수 있다
2. 토큰 길이 : Payload에 3가지 종류의 클레임을 저장하기 때문에, 정보가 많아질수록 토큰의 길이가 늘어나 네트워크에 부하를 줄 수 있음
3. Payload 인코딩 : payload 자체는 암호화된 것이 아니라 Base64로 인코딩 된 것이기 때문에, 중간에 payload를 탈취하여 디코딩하면 데이터를 볼 수 있으므로 payload에 중요 데이터를 넣지 않아야 함!
4. Store Token : stateless 특징을 가지고 있어 토큰은 클라이언트 측에서 관리하고 저장함. 때문에 토큰 자체를 탈취당하면 대처하기 어렵다. 

 7. JWT의 Access Token과 Refresh Token

JWT도 제3자에게 토큰 탈취의 위험성이 있기 때문에, 그대로 사용하는 것이 아닌 Access Token, Refresh Token으로 이중으로 나누어 인증하는 방식을 사용한다. 

💡 Access Token 과 Refresh Token은 둘다 똑같은 JWT이다.
토큰이 어디에 저장되고 관리되느냐에 따른 사용 차이일 뿐이다!

🌐참고 링크

https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%93%9A-JWTjson-web-token-%EB%9E%80-%F0%9F%92%AF-%EC%A0%95%EB%A6%AC

HTTP 메서드 종류

주요 메소드

• GET : 리소스 조회
• POST : 요청 데이터 처리, 주로 등록에 사용
• PUT : 리소스를 대체, 해당 리소스가 없으면 생성
• PATCH : 리소스 부분 변경
• DELETE : 리소스 삭제

기타 메소드

• HEAD : GET과 동일하지만 메시지 부분을 제외하고, 상태 줄과 헤더만 변환
• OPTIONS : 대상 리소스에 대한 통신 가능 옵션(메서드)을 설명(주로 CORS에서 사용)
• CONNECT : 대상 리소스로 식별되는 서버에 대한 터널을 설정
• TRACE : 대상 리소스에 대한 경로를 따라 메시지 루프백 테스트를 수행

GET

• 리소스 조회
• 서버에 전달하고 싶은 데이터는 query(쿼리 파라미터, 쿼리 스트링)를 통해서 전달
• 메시지 바디를 사용해서 데이터를 전달할 수 있지만, 지원하지 않는 곳이 많아서 권장하지 않음

POST

• 요청 데이터 처리
• 메시지 바디를 통해 서버로 요청 데이터 전달
• 서버는 요청 데이터를 처리
  • 메시지 바디를 통해 들어온 데이터를 처리하는 모든 기능을 수행한다
• 주로 전달된 데이터로 신규 리소스 등록, 프로세스 처리에 사용

🤔 요청 데이터를 어떻게 처리한다는 뜻일까?

• HTML 양식에 입력 된 필드와 같은 데이터 블록을 데이터 처리 프로세스에 제공
  • ex) HTML FORM에 입력한 정보로 회원 가입, 주문 등에서 사용
• 게시판, 뉴스 그룹, 메일링 리스트, 블로그 또는 유사한 기사 그룹에 메시지 게시
  • ex ) 게시판 글쓰기, 댓글 달기
• 서버가 아직 식별하지 않은 새 리소스 생성
  • ex) 신규 주문 생성
• 기존 자원에 데이터 추가
  • ex ) 한 문서 끝에 내용 추가하기

✔️ 정리 : 이 리소스 URI에 POST 요청이 오면 요청 데이터를 어떻게 처리할지 리소스마다 따로 정해야 함 -> 정해진 것이 없다!

🌟 POST 정리

1. 새 리소스 생성(등록)

• 서버가 아직 식별하지 않은 새 리소스 생성

2. 요청 데이터 처리

• 단순히 데이터를 생성하거나, 변경하는 것을 넘어서 프로세스를 처리해야 하는 경우
• ex) 주문에서 결제완료 -> 배달시작 -> 배달완료 처럼 단순히 값 변경을 넘어 프로세스의 상태가 변경되는 경우
• POST의 결과로 새로운 리소스가 생성되지 않을 수도 있음
• ex) POST /orders/{orderId}/start-delivery (컨트롤 URI)

3. 다른 메소드로 처리하기 애매한 경우

• ex) JSON으로 조회 데이터를 넘겨야 하는데, GET 메소드를 사용하기 어려운 경우
• 애매하면 POST

PUT

• 리소스를 대체
  • 리소스가 있으면 대체
  • 없으면 생성
  • 쉽게 말해서 덮어버림
• 🌟 중요!! 클라이언트가 리소스를 식별
  • 클라이언트가 리소스 위치를 알고 URI 지정
  • POST와 차이점

PATCH

• 리소스 부분 변경

DELETE

• 리소스 제거

HTTP 메소드의 속성

1. 안전(Safe Methods)
2. 멱등(Idempotent Methods)
3. 캐시가능(Cacheable Methods)

안전

• 호출해도 리소스를 변경하지 않는다
• Q: 그래도 계속 호출해서, 로그 같은게 쌓여서 장애가 발생하면요?
• A: 안전은 해당 리소스만 고려한다. 그런 부분까지 고려하지 않는다.

멱등

• f(f(x)) = f(x)
• 한 번 호출하든 두 번 호출하든 100번 호출하든 결과가 똑같다.
• 멱등 메서드
  • GET: 한 번 조회하든, 두 번 조회하든 같은 결과가 조회된다.
  • PUT: 결과를 대체한다. 따라서 같은 요청을 여러번 해도 최종 결과는 같다
  • DELETE: 결과를 삭제한다. 같은 요청을 여러번 해도 삭제된 결과는 똑같다
  • POST: 멱등이 아니다! 두 번 호출하면 같은 결제가 중복해서 발생할 수 있다
• 활용
  • 자동 복구 메커니즘
  • 서버가 TIMEOUT 등으로 정상 응답을 못주었을 때, 클라이언트가 같은 요청을 다시 해 도 되는가? 판단 근거

캐시가능

• 응답 결과 리소스를 캐시해서 사용해도 되는가?
• GET, HEAD, POST, PATCH 캐시가능
• 💡실제로는 GET, HEAD 정도만 캐시로 사용
  • POST, PATCH는 본문 내용까지 캐시 키로 고려해야 하는데, 구현이 쉽지 않음

👇 아래 강의를 참고하여 작성한 글입니다

URI (Uniform Resource Identifier)

• 회원 목록 조회 /read-member-list
• 회원 조회 /read-member-by-id
• 회원 등록 /create-member
• 회원 수정 /update-member
• 회원 삭제 /delete-member

이것은 좋은 URI 설계일까??
가장 중요한 것은 🌟 리소스 식별!! 🌟

API URI 고민

🤔 리소스의 의미는 뭘까?

• 회원을 등록하고 수정하고 조회하는 것이 리소스가 아니다!
• ex ) 미네랄을 캐라 -> 미네랄이 리소스
• 회원이라는 개념 자체가 바로 리소스.

🤔 리소스를 어떻게 식별하는 것이 좋을까?

• 회원을 등록하고 수정하고 조회하는 것을 모두 배제
• 회원이라는 리소스만 식별하면 된다 ! 👉 회원 리소스를 URI에 매핑

API URI 설계

🌟 리소스 식별, URI 계층 구조 활용

• 회원 목록 조회 /members
• 회원 조회 /members/{id}
• 회원 등록 /members/{id}
• 회원 수정 /members/{id}
• 회원 삭제 /members/{id}

✔️ 계층 구조 상 상위를 컬렉션으로 보고 복수단어 사용 권장(member -> members)

⚠️ 위 조회, 등록, 수정, 삭제를 어떻게 구분하지??

리소스와 행위를 분리!

🌟 가장 중요한 것은 리소스를 식별하는 것이다.

• URI는 리소스만 식별!
• 리소스와 해당 리소스를 대상으로 하는 행위를 분리
  • 리소스 : 회원
  • 행위 : 조회, 등록, 수정, 삭제
• 리소는 명사, 행위는 동사
• 행위(메서드)는 어떻게 구분하지?

💡 HTTP 메서드를 이용하여 구분!

👇 아래 강의를 참고하여 작성한 글입니다

[인터넷 네트워크]

인터넷 통신
IP (Internet Protocol)
TCP, UDP
PORT
DNS

IP(인터넷 프로토콜)

IP주소 부여

IP (인터넷 프로토콜)의 역할

1. 지정한 IP 주소(IP Address)에 데이터 전달
2. 패킷(Packet)이라는 통신 단위로 데이터 전달

IP 패킷 정보

IP 프로토콜의 한계

1. 비연결성

 - 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송

2. 비신뢰성

 - 중간에 패킷이 사라지면?

 - 패킷이 순서대로 안온다면?

3. 프로그램 구분

 - 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 둘 이상이라면?

💡이러한 문제를 해결하기 위해 TCP가 생김!

TCP (Transmission COntrol Protocol) 전송 제어 프로토콜

UDP (User Datagram Protocol) 사용자 데이터그램 프로토콜

인터넷 프로토콜 스택의 4계층

프로토콜 계층

TCP/IP 패킷 정보

TCP의 특징

• 연결 지향 - TCP 3 way handshake (가상 연결)
• 데이터 전달 보증
• 순서 보장
• 신뢰할 수 있는 프로토콜
• 현재는 대부분 TCP 사용 ✨

UDP 특징

• 하얀 도화지에 비유(기능이 거의 없음)
• 연결 지향 X - TCP 3 way handshake X
• 데이터 전달 보증 X
• 순서 보장 X
• 데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠름

💡정리 !

  1. IP와 거의 같다. + PORT + 체크섬 정도만 추가

  2. 애플리케이션에서 추가 작업 필요

PORT

⚠️ 한 번에 둘 이상 연결해야 한다면??

PORT

• 0 ~ 65535 : 할당 가능
• 0 ~ 1023 : 잘 알려진 포트, 사용하지 않는 것이 좋음
  • FTP - 20, 21
  • TELNET - 23
  • HTTP- 80
  • HTTPS - 443

DNS (Domain Name System) 도메인 네임 시스템

• 전화번호부 같은 개념
• 도메인 명을 IP 주소로 변환!

⚠️ IP는 변경될 수 있고, 기억하기 어렵기 때문에 생겨났다 

👇 아래 강의를 참고하여 작성한 글입니다