JWT는 헤더(header), 정보(payload), 서명(signature) 구조로 이루어져 있음

• header

  JWT 토큰을 어떻게 해석해야 하는지, 즉 암호화 방식을 명시한 부분. 타입과 알고리즘이 담김

  이 헤더를 열어보면 Payload와 Signature를 어떻게 해석할지를 알 수 있음

  { 
    "typ":"JWT",
    "alg":"HS256"
  }

  이를 base64로 인코딩해서 헤더를 생성.

• payload

  실제 토큰의 바디에 포함할 내용.

  JWT는 토큰을 디코딩해서 바로 값을 확인할 수 있는 구조로 되어 있어서 데이터베이스 조회할 필요없이 사용자 아이디 등을 여기에 담아서 바로 사용할 수 있음. 그 외에도 보통 발급 시간(iat), 만료기간(exp) 등이 객체형으로 담김

  {
    "iss":"John Doe",
    "exp":1434290400000,
    "username":"john",
    "age":25,
    "iat":1434286842654
  }

  헤더와 같게 base64 인코딩

• signature

  무결성을 보장하는 부분. header, payload를 인코딩 한 값을 합친뒤 SECRET_KEY로 해쉬

  JWT 같은 경우 header와 payload 를 누구나 까볼 수 있음. payload 를 까본 다음, 원래의 user id 를 변경한다거나 새로운 정보를 추가해서 정보를 수정하고 다시 base64 로 인코딩 하는 식으로 기존의 payload 위변조 가능.

  따라서 헤더와 페이로드의 위변조 여부를 검증할 수 있어야하는데 이 수단이 바로 signiture

  헤더와 페이로드를 base64로 인코딩해서 만든 두 값을 마침표(.)로 이어 붙이고 헤더에서 alg로 지정한 알고리즘 (HS256) 으로 암호화를 통해 시그니처 생성해서 JWT 의 맨 마지막에 붙이는 것

  var secretKey = 'secret';
  var header = 'aaa';
  var payload = 'bbb';
  var headerAndPayload = header + '.' + payload;
  
  crypto.createHmac('sha256', secretKey).update(headerAndPayload).digest('base64')

  만약 유저가 보낸 토큰의 header, payload 를 통해 자체적으로 생성한 시그니처 값과, 유저가 보낸 토큰의 signiture 값이 불일치한다면 변조된 것임을 알 수 있음

  이때 공격자가 시그니처를 위변조할 수 없도록 비밀키를 사용해서 암호화를 하는데, 당연히 이 비밀키는 외부에 노출되면 안됨.

header와 payload는 암호화를 한 것이 아니라 단순히 JSON문자열을 base64로 인코딩한 것 뿐이므로 누구나 이 값을 다시 디코딩하면 JSON에 어떤 내용이 들어있는지 확인할 수 있음. 따라서 민감한 내용을 넣어서는 안됨

signature 를 통해 해당 토큰 변조 여부 확인가능.

1. 클라 -> 서버로 토큰 보냄
2. 서버는 토큰에서 header 와 payload 값을 합친 뒤 SECRET_KEY로 해쉬
3. 클라에서 받은 토큰의 signature 값과, 2번에서 자체적으로 생성한 해쉬 값 비교. 값이 다르면 변조된 것임을 알 수 있음
4. 따라서 이 secret key가 노출되면 JWT 토큰을 위조할 수 있으므로 비밀키를 철저히 숨겨야 함

토큰만 가지고 유효성 검사나 사용자 식별까지 할 수 있으므로 서버를 stateless로 유지할 수 있음

하지만 앞에서 보았듯이 페이로드은 암호화하지 않기 때문에 서명 없이도 누구나 열어볼 수 있음. 따라서 여기에는 보안이 중요한 데이터는 넣으면 안 됨. base64로 인코딩해서 사용하다 보면 이 부분을 간과하기 쉬운데 필요한 최소한의 정보만 페이로드에 담아야 함

인코딩 특성상 페이로드의 내용이 많아지면 토큰의 길이도 같이 길어져 용량이 커짐. 앞에서 정의된 페이로드의 key를 전부 약자를 사용하는 이유도 JWT를 최대한 짧게 만들기 위함.

토큰을 강제로 만료시킬 방법이 없음. 클라이언트가 로그아웃하더라도 해당 토큰을 클라이언트가 제거하는 것뿐이지 토큰 자체가 만료되는 것은 아님. 만약 이때 누군가 토큰을 탈취한다면 해당 토큰을 만료시간까지는 유효.