JWT 에서 EC 및 RSA 서명 알고리즘 소개

배경#

디지털 세계에서는 데이터 전송 보안을 강화하기 위한 노력이 계속해서 발전하고 있습니다. 요즘은 JSON 웹 토큰 (JWT)이 널리 채택되어 OAuth 2.0과 OIDC에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 하지만 어떻게 인증 서버가 클라이언트로부터 보내진 JWT 토큰을 검증하고 신뢰할 수 있을까요? 토큰은 어떻게 발행되고 발행자에 의해 서명될까요? 이번 블로그 글에서는 비대칭 암호화에 대해 이야기하고 Logto가 JWT 토큰에서 사용하는 다양한 서명 알고리즘의 장단점을 살펴보겠습니다.

비대칭 암호화 이해하기#

비대칭 암호화, 또는 공개키 암호화로도 알려진 이 개념은 컴퓨터 보안과 암호화에서 기본적인 개념이며, 서로 관련된 고유한 키 쌍: 공개 키와 개인 키를 사용합니다. 이러한 키의 역할은 처음에는 직관적이지 않을 수 있지만, 데이터 보안에 필수적입니다.

• 공개 키: 이름 그대로 공개적으로 공유하기 위해 설계된 공개 키입니다. JWT 및 유사 시스템의 맥락에서, 공개 키는 암호화가 아닌 서명 검증에 사용됩니다. 데이터가 개인 키로 서명되고 수신자가 해당 공개 키를 소유한 경우, 그들은 데이터가 실제로 개인 키 소유자에 의해 서명되었고 전송 중에 변조되지 않았음을 검증할 수 있습니다. 그러나 HTTPS와 같은 전통적인 비대칭 암호화 사용에서는 공개 키가 암호화에 사용되며, 암호화된 데이터는 쌍으로 된 개인 키를 보유한 대상 서버만이 복호화할 수 있습니다.
• 개인 키: 반대로, 개인 키는 정당한 소유자에게만 알려져야 하는 비밀로 철저히 보호되어야 합니다. JWT의 맥락에서는, 개인 키는 누구라도 해당 공개 키에 액세스할 수 있는 디지털 서명을 생성하는 데 사용됩니다. 또한, 보다 전통적인 비대칭 암호화의 맥락에서, 개인 키는 실제로 디지털 서명을 생성하고 암호화된 데이터에 대한 접근을 허용하는 데 사용됩니다.

이러한 키의 고유한 배열은 데이터가 서명되거나 암호화되는 방식에서 보안 데이터 전송 및 사용자 인증 메커니즘의 근본을 형성합니다. 더 자세한 내용은 이 블로그 글을 확인하세요.

비대칭 암호화 알고리즘: RSA vs EC#

RSA (Rivest-Shamir-Adelman) 및 EC (Elliptic Curve) 알고리즘은 비대칭 암호화에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 “수학 함수”입니다. 개발자로서 우리는 인증 프레임워크와 그 JWT를 다룰 때 종종 이러한 알고리즘 중 하나를 선택해야 합니다. 그러나 어떤 것을 선택해야 할까요? 각 알고리즘의 장단점을 살펴보겠습니다.

RSA 서명 알고리즘#

• 장점:
  1. 광범위한 지원: RSA는 다양한 플랫폼과 라이브러리에서 널리 지원되어 다양한 환경에서 호환성을 보장합니다.
  2. 오랜 역사: RSA는 신뢰성 있는 보안성과 오랜 역사를 가지고 있으며, 그 알고리즘은 암호학 커뮤니티에 잘 알려져 있습니다.
• 단점:
  1. 키 크기: RSA 키는 동일한 수준의 보안을 달성하기 위해 EC보다 길어야 하므로 토큰 크기가 커지고 계산 오버헤드가 증가합니다.
  2. 성능: RSA 연산은 EC보다 느린 경향이 있어 고트래픽 응용 프로그램에서는 단점이 될 수 있습니다.

EC 서명 알고리즘#

• 장점:
  1. 효율성: EC는 RSA에 비해 뛰어난 성능을 자랑하며, 리소스 제한이 있거나 높은 트래픽 부하의 응용 프로그램에 이상적입니다.
  2. 압축된 키 크기: EC 키는 같은 보안 수준을 제공하면서 RSA 키보다 훨씬 짧습니다. 이를 통해 저장 및 네트워크 요구사항이 줄어들고 암호화 연산이 가속화됩니다.
  3. 보안: EC는 타원 곡선의 복잡한 수학에 의해 강력한 보안을 제공하며, 무차별 공격에 대해 탄탄한 내성을 가지고 있습니다.
• 단점:
  1. 제한된 지원: 일부 오래된 시스템 및 라이브러리는 포괄적인 EC 지원을 제공하지 않아 호환성 문제가 있을 수 있습니다. 예를 들어, Cloudflare Zero Trust는 EC 서명된 토큰을 지원하지 않습니다.
  2. 복잡성: EC를 구현하려면 수학적 복잡성 때문에 더 복잡할 수 있습니다.

Logto의 JWT 서명 알고리즘 선택#

Logto는 항상 최고의 보안 및 유연성 표준을 설정하고, 가장 현대적이고 성능이 뛰어난 솔루션을 핵심으로 삼으려 합니다. EC는 강력한 보안과 계산 효율성을 결합해 현대 인증 및 권한 부여 요구에 완벽하게 들어맞습니다. 따라서 EC는 우리의 제품 초기 단계부터 기본 서명 키 알고리즘으로 사용되었습니다.

그러나 오랜 시간, 사용자의 피드백을 받았으며, EC 서명된 토큰이 일부 타사 시스템 및 프레임워크, 특히 레거시 시스템과 호환되지 않는다는 것을 알게 되었습니다. 따라서 Logto는 모든 인증 요구를 충족할 수 있도록 RSA 알고리즘 지원을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.

다음 릴리스에서 Logto Cloud는 “개인 키 회전” 기능을 도입할 것이며, 이를 통해 테넌트에 새 OIDC 개인 키 및 쿠키 키를 생성할 수 있습니다. (개인 키는 JWT 토큰 서명에, 쿠키 키는 쿠키 서명에 사용됩니다.)

이 기능은 장기적인 키 노출 또는 타협과 관련된 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다. 정기적으로 개인 키를 교체하는 것은 어떤 조직의 보안 전략에서도 기본적인 실천이 되어야 하며, Logto는 이를 강력히 추천합니다.

또한, JWT 서명 키를 회전할 때, EC와 RSA 사이에서 서명 키 알고리즘을 선택할 수 있는 옵션도 제공할 것입니다. 지원되지 않는 JWT 서명 알고리즘 때문에 서드파티 플랫폼에 연결할 수 없는 문제가 있다면, 이제 회전하고 새로운 개인 키에 대해 RSA 알고리즘을 선택할 시간입니다.

이 설정은 테넌트 설정 페이지에 있으므로, UI는 OSS 사용자에게는 제공되지 않습니다. 하지만 걱정하지 마세요. 최신 릴리스로 업그레이드하고 Logto 루트 디렉토리에서 다음 CLI 명령을 실행하여 이를 달성할 수 있습니다.

요약#

비대칭 암호화는 인증 시스템에서 JWT 토큰을 보호하는 데 도움을 줍니다. EC와 RSA 알고리즘은 암호학에서 필수적이고 인기 있는 알고리즘입니다. 이 알고리즘 뒤에 있는 장단점과 수학적 원리를 이해하면, 인증 및 권한 부여 프레임워크와 함께 작동하도록 응용 프로그램에 대한 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다.

Logto는 더 안전하고 강력한 사용자 경험을 위해 지속적으로 탐색하고 솔루션을 제공합니다.