[Network] 토큰 관리 방식 : 사용자 인증 및 보안의 핵심

백엔드에서 토큰을 이용한 인증 및 권한 관리는 사용자 인증의 핵심 요소입니다. 토큰은 사용자의 신원을 증명하는 정보가 포함된 작은 데이터 조각으로, 세션 기반 인증 방식에 비해 확장성과 보안성이 뛰어납니다. 이번 포스트에서는 백엔드에서 사용되는 다양한 토큰 관리 방식을 설명하고, 각 방식의 장단점을 살펴보겠습니다.

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토큰 기반 인증의 주요 방식

• JWT (JSON Web Token)
• OAuth2 (Access Token & Refresh Token)
• API Key
• Session Token

이 중 가장 널리 사용되는 JWT와 OAuth2의 Access/Refresh Token 방식에 대해 자세히 설명하겠습니다.

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JWT (JSON Web Token)

JWT는 JSON 객체를 기반으로 한 토큰으로, 사용자 정보와 인증 상태를 안전하게 전달하는 데 사용됩니다. JWT는 Base64 URL-safe 문자열로 인코딩되어 있으며, 크게 세 가지 부분으로 구성됩니다:

• Header : 토큰의 유형(JWT)과 서명 알고리즘(예: HMAC SHA256)을 포함합니다.
• Payload : 사용자 정보(예: 사용자 ID, 권한 등) 및 추가 데이터(예: 토큰 만료 시간)가 포함됩니다.
• Signature : Header와 Payload를 합쳐 비밀키로 서명한 값으로, 토큰의 무결성을 보장합니다.

 

JWT 사용 과정

• 사용자가 로그인하면 서버는 사용자를 인증하고 JWT를 발급합니다.
• 클라이언트는 요청 시 이 JWT를 Authorization 헤더에 포함해 서버에 전달합니다.
• 서버는 JWT의 서명을 검증하고, Payload를 통해 사용자의 권한을 확인합니다.

 

JWT의 장점과 단점

장점

• 확장성 : 서버에 세션을 저장할 필요가 없어 확장성이 뛰어납니다.
• 무상태 : 각 요청에 필요한 모든 정보가 토큰에 포함되어, 서버의 부하를 줄입니다.
• 권한 관리 : JWT의 Payload에 사용자의 권한을 포함시켜 인증 및 권한 관리를 쉽게 할 수 있습니다.

단점

• 만료된 토큰 처리의 어려움 : JWT는 자체적으로 무효화할 수 없으므로, 강제 로그아웃이나 토큰 철회가 어렵습니다.
• Payload 보안 : 인코딩된 JSON 형식이기 때문에 누구나 내용을 볼 수 있습니다. 민감한 데이터는 절대 포함하지 않아야 합니다.

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OAuth2 (Access Token & Refresh Token)

OAuth2는 인증 및 권한 부여를 위한 업계 표준 프로토콜입니다. 특히, Access Token과 Refresh Token의 조합을 통해 보안성과 사용 편의성을 높일 수 있습니다.

 

Access Token과 Refresh Token의 역할

• Access Token : API 요청 시 사용자 권한을 증명하는 데 사용되는 토큰입니다. 짧은 수명의 토큰으로, 주기적으로 갱신이 필요합니다.
• Refresh Token : Access Token이 만료되었을 때 새로운 Access Token을 발급받기 위해 사용됩니다. 상대적으로 긴 수명을 가지며, 보안 위험을 줄이기 위해 서버에서만 사용됩니다.

 

OAuth2 사용 과정

• 사용자가 로그인을 하면, 서버는 Access Token과 Refresh Token을 생성하여 클라이언트에 전달합니다.
• 클라이언트는 API 요청 시 Access Token을 사용합니다.
• Access Token이 만료되면, 클라이언트는 Refresh Token을 사용하여 새로운 Access Token을 요청합니다.
• 서버는 Refresh Token을 검증하고, 새로운 Access Token을 발급합니다.

 

OAuth2의 장점과 단점

장점

• 보안 강화 : Refresh Token을 이용해 Access Token을 주기적으로 갱신함으로써 보안성을 유지할 수 있습니다.
• 세밀한 권한 부여 : 다양한 범위와 권한 설정이 가능하여, 세밀한 접근 제어가 가능합니다.
• 토큰 무효화 가능 : Refresh Token 갱신 시 새로운 Access Token이 발급되므로, 관리가 용이합니다.

단점

• 복잡성 : Access Token과 Refresh Token의 관리가 필요하여, 구현이 다소 복잡할 수 있습니다.
• Refresh Token 유출 위험 : Refresh Token이 노출되면 새로운 Access Token을 지속적으로 발급받을 수 있어, 유출에 대한 보안 관리가 필요합니다.

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API Key

API Key는 간단하게 API 요청을 인증하는 문자열입니다. 주로 서비스 간의 인증이나 간단한 API 인증에 사용됩니다.

 

API Key의 장점과 단점

장점

• 쉬운 구현 : 문자열 기반으로 구현이 매우 간단합니다.
• 서비스 간 인증 : 사용자보다는 서비스 간의 인증에 적합합니다.

단점

• 보안 취약 : 고정된 키이기 때문에 노출될 경우, 보안에 매우 취약합니다.
• 권한 관리의 한계 : 세밀한 권한 부여와 관리가 어렵습니다.

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Session Token

Session Token은 서버에 세션 정보를 저장하고, 클라이언트는 세션 ID를 가지고 인증하는 방식입니다. 쿠키에 세션 ID를 저장해 사용합니다.

 

Session Token의 장점과 단점

장점

• 서버 제어 가능 : 서버에서 세션을 직접 관리하므로 토큰 무효화, 만료 등을 쉽게 처리할 수 있습니다.
• 보안성 : 세션 정보를 서버에 저장하므로, 직접적인 노출 위험이 적습니다.

단점

• 확장성 부족 : 서버에서 세션을 관리하기 때문에, 트래픽 증가 시 서버의 부하가 커질 수 있습니다.
• 무상태 아님 : 서버에 상태를 저장해야 하므로, 무상태 API 설계 원칙과는 거리가 있습니다.

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토큰 관리 시 고려사항

• 토큰 만료 및 재발급 : Access Token의 짧은 수명과 Refresh Token의 주기적인 재발급을 통해 보안을 강화합니다.
• 토큰 저장 위치 : 클라이언트에서 토큰을 안전하게 저장해야 하며, XSS(Cross-Site Scripting)와 같은 공격에 대비해야 합니다. 주로 로컬 스토리지 대신 HttpOnly 속성이 있는 쿠키를 사용합니다.
• 토큰 철회 및 로그아웃 : JWT를 사용할 때는 서버에서 직접 토큰을 무효화할 수 없으므로, 블랙리스트를 사용하거나 Refresh Token을 관리하여 만료 처리합니다.
• 토큰 유효성 검사 : 서버는 각 요청마다 토큰의 서명과 유효성을 검증하여 무결성을 유지해야 합니다.

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마무리

백엔드에서 토큰을 관리하는 방식은 애플리케이션의 보안성과 성능에 큰 영향을 미칩니다. JWT와 OAuth2를 활용한 토큰 기반 인증은 특히 사용자 경험과 보안 모두를 만족시킬 수 있는 좋은 방법입니다. 각 방식의 장단점을 잘 이해하고, 애플리케이션에 적합한 방식으로 토큰 관리를 구현해 보세요.