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JSON 웹 토큰(JWT)이란 무엇인가요?
5분 만에 JSON 웹 토큰(JWT) 기본 사항에 대해 명확하게 이해하십시오.
Gao
Founder
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5분 만에 JSON 웹 토큰(JWT) 기본 사항에 대해 명확하게 이해하십시오.
JSON 웹 토큰(JWT)은 현대 웹 응용 프로그램과 OpenID Connect와 같은 개방형 표준에서 널리 사용되며, 인증 및 권한 부여를 용이하게 합니다. 공식 RFC 7519는 필수적인 참조 자료로서의 역할을 하지만, 초보자들이 이해하기는 어렵습니다. 이 글에서는 JWT의 핵심 개념에 초점을 맞추고, 이해하기 쉬운 언어로 예시를 들어 설명하겠습니다.
오늘날, 두 당사자 간에 데이터를 교환하기 위해 JSON을 사용하는 것이 상당히 일반적입니다. 사용자를 나타내는 JSON 객체를 생각해 보십시오:
sub는 "subject"의 줄임말로, 사용자 식별자(user ID)를 나타내기 위해 OpenID Connect의 표준 요구 사항입니다.
이 JSON 객체의 무결성을 어떻게 보장할 수 있을까요? 다시 말해, 전송 중에 데이터가 조작되지 않았다는 것을 어떻게 확인할 수 있을까요? 일반적인 해결책은 디지털 서명을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 서버가 개인 키로 JSON 객체를 서명하고 클라이언트는 서버의 공개 키로 서명을 검증할 수 있게 공개키 암호화를 사용할 수 있습니다.
간단히 말하면, JWT는 JSON 객체와 그 서명을 표현하는 표준화된 방법을 제공합니다.
디지털 서명을 생성하기 위한 많은 알고리즘들이 있으므로, JWT 서명에 사용된 알고리즘을 지정해야 합니다. 이는 JSON 객체를 구성함으로써 이루어집니다:
alg은 "algorithm"의 줄임말이며,typ은 "type"의 줄임말입니다.
일반적으로, typ은 대문자 JWT로 설정됩니다. 우리의 예제에서, alg는 HS256이며, 이는 HMAC-SHA256을 의미하고(곧 설명하겠습니다), 이 알고리즘을 사용하여 서명을 생성한다는 것을 나타냅니다.
이제 JWT를 위한 모든 재료를 갖추었습니다:
하지만, 공백과 줄 바꿈 같은 특정 문자들은 네트워크 전송에 친숙하지 않습니다. 따라서, 헤더와 페이로드는 Base64URL로 인코딩되어야 합니다. 전형적인 JWT는 이렇게 생겼습니다:
.은 구분자로 사용됩니다.
모든 것을 함께 모아서 JWT를 생성해 봅시다:
JSON: {"alg":"HS256","typ":"JWT"}
Base64URL 인코딩: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
JSON: {"sub":"foo","name":"John Doe"}
Base64URL 인코딩: eyJzdWIiOiJmb28iLCJuYW1lIjoiSm9obiBEb2UifQ
HMAC-SHA256에서, 서명은 다음과 같은 비밀로 생성됩니다:
예를 들어, 비밀이 some-great-secret인 경우, 서명은 다음과 같이 됩니다: XM-XSs2Lmp76IcTQ7tVdFcZzN4W_WcoKMNANp925Q9g.
최종 JWT는 다음과 같습니다:
이 유효한 JWT는 비밀을 소지한 어떤 당사자든지 검증할 수 있습니다.
앞서 언급한 바와 같이, 디지털 서명을 생성하는 데에는 다양한 알고리즘이 있습니다. 우리는 예시로 HS256을 사용했지만, 이는 비밀이 당사자들 (예. 클라이언트와 서버)간에 공유되어야 하므로 충분히 강력하지 않을 수 있습니다.
실제로, 클라이언트는 React 앱과 같은 공개 응용 프로그램을 포함할 수 있으며, 이러한 앱은 비밀을 안전하게 보호할 수 없습니다. 따라서, 선호되는 접근 방식은 공개키 암호화 (즉, 비대칭 암호화)를 사용하여 JWT에 서명하는 것입니다. 가장 인기 있는 알고리즘인 RSA부터 시작해 봅시다.
RSA, 즉 비대칭 알고리즘이라 하면, 키 쌍을 사용합니다: 공개 키와 개인 키입니다. 공개 키는 서명을 검증하는 데 사용되며, 개인 키는 서명하는 데 사용됩니다.
RSA를 위한 헤더 JSON은 아래와 같습니다:
RS256은 RSA-SHA256을 의미하며, 이는 RSA 알고리즘과 SHA256 해시 함수를 사용하여 서명이 생성된다는 것을 의미합니다. 또한 SHA384와 SHA512 해시 함수를 사용하여 서명을 생성하기 위해RS384과RS512를 사용할 수도 있습니다.
서명은 개인 키로 생성됩니다:
마찬가지로, 이 부분들을 조립하여 JWT를 생성할 수 있으며, 최종 JWT는 아래와 같습니다:
이제, 클라이언트는 개인 키를 알지 못해도 서명을 검증할 수 있습니다.
RSA가 널리 사용되고 있지만, 그것은 큰 서명 크기를 가지고 있으며, 때때로 헤더와 페이로드의 합계보다 더 클 수 있습니다. 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)은 더 작은 크기의 서명을 생성할 수 있는 또 다른 비대칭 알고리즘으로, 성능이 더 좋습니다.
ECDSA의 개인 키를 생성하려면, 곡선을 선택해야 합니다. 이는 이 글의 범위를 벗어나지만, 당신은 여기에서 더 많은 정보를 찾을 수 있습니다.
ECDSA를 위한 헤더 JSON은 아래와 같습니다:
ES256은 ECDSA-SHA256을 의미하며, 이는 ECDSA 알고리즘과 SHA256 해시 함수를 사용하여 서명이 생성된다는 것을 의미합니다. 당신은 또한 SHA384와 SHA512 해시 함수를 사용하여 서명을 생성하기 위해ES384과ES512를 사용할 수도 있습니다.
서명은 개인 키로 생성됩니다:
최종 JWT은 RSA와 구조는 같지만 서명은 훨씬 더 짧습니다:
JWT를 검증하는 것은 JWT를 작성하는 것의 역과정만큼이나 단순합니다:
. 구분자를 사용하여 JWT를 세 부분(헤더, 페이로드, 서명)으로 분할합니다.JWT 검증을 돕기 위한 많은 라이브러리들이 있습니다, 예로 Node.js와 웹 브라우저를 위한 jose 등이 있습니다.
이 글에서는, JWT의 핵심 개념들과, 그것을 어떻게 생성하고 검증하는지에 대한 개요를 간략히 설명했습니다. 많은 세부 사항들이 아직 탐색되지 않았으며, 우리는 그것들을 미래의 글들에서 다룰 것입니다.
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