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Spring Security 안쓰고 AOP로 OAuth 구현하기 - 2

간단소개
팔만코딩경 컨트리뷰터
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주제 / 분류
Spring
AOP
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태그
토큰인증
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개요

Spring Security를 사용하지 않기에, 일일히 OAuth 2.0의 인증 방식에 맞추어서 구현해야 했다.
우리 서비스의 경우, Google, 42(교육기관 내부 API)를 이용해 OAuth2.0 인증을 구현했다.
OAuth 1.0과 2.0의 차이가 궁금하다면 이곳을 참고하면 될 것 같다.

OAuth(Open Authorization) 2.0 동작 방식

여러 가지 동작 방식이 있는데, 우리는 일반적으로 사용하는 Authorization Code Grant(코드 권한 부여 방식)을 사용하였다.
여기서 User는 서비스 사용자(브라우저, 클라이언트)이고, Client는 서비스 서버(백엔드)라고 생각하면 될 것 같다. OAuth 2.0의 구조 자체가 해당 API를 제공하는 기관이 인증 서버와 리소스 서버를 구분하기 때문에, 위 네 개의 주체가 있는 것이다. 인증하는 방식은 다음 순서와 같다.
1.
사용 요청 - 서비스 사용자가 로그인을 시도한다.
2.
권한 부여 승인 코드 요청 - 필요한 정보 양식(client_id…)을 담은 HTTP 요청으로 서비스 서버가 API 서버에게 요청한다. (이 때 우리가 익히 알고 있는 구글 로그인과 같은 로그인 창으로 리디렉션 된다)
3.
로그인 - 서비스 사용자가 서비스 서버가 리디렉션 해놓은 API 서버에 로그인한다.
4.
권한 부여 승인 코드 전달 - 서비스 사용자가 로그인에 성공하면, API 서버가 접근 가능한 범위(scope)에 맞는 코드를 서비스 서버에게 전달해준다.
5.
Access Token 요청 - 서비스 서버가 API 서버에게 해당 유저에 대한 권한 코드를 가지고 Access Token을 요청한다. (이 때 Access Token은 서비스 서버가 API 서버에게 서비스 사용자의 정보를 얻기 위한 토큰이지, 서비스 서버가 사용자에게 발급해주는 인가를 위한 토큰이 아니다)
6.
Access Token 전달 - API 서버가 서비스 서버에게 받은 파라미터와 코드를 검증하여, 유효하다고 판단하면 해당 서비스 사용자가 로그인한 API 서버의 계정에 관련한 정보에 접근할 수 있는 Access Token을 발급해준다.
7.
보호된 자원 요청 - 서비스 서버가 API 서버에게 발급받은 Access Token을 가지고, 서비스 사용자가 갖는 API 서버 계정의 정보를 요청한다.
8.
요청 자원 전달 - 서비스 서버가 요청하면서 전달한 Access Token을 검증하고, 유효하다면 해당 정보 범위(scope)에 맞는 정보를 서비스 서버에게 전달한다.
까지가 OAuth 2.0을 이용하여 외부 API(구글 등)에게서 해당 유저의 정보를 가져오는 과정이다.
우리는 이 과정을 통해서 외부 API 유저의 profile을 가져오고, 이를 이용하여 다시금 우리 서비스의 인증 - 인가를 위하여 토큰을 발급해주어야 한다. 우리는 JWT 토큰을 사용하였다.
인증-인가를 위한 토큰에 대해 궁금하다면 이곳을 참고하면 될 것 같다.

코드 구현 - Controller

위에 써놓은 방식 그대로 코드로 옮겨서 구현하면 된다. 우선 컨트롤러를 보자.
/** * 관리자 인증을 수행하는 컨트롤러 클래스입니다. */ @RestController @RequestMapping("/api/admin/auth") @RequiredArgsConstructor public class AdminAuthController { private final TokenProvider tokenProvider; private final OauthService oauthService; private final CookieManager cookieManager; private final SiteUrlProperties siteUrlProperties; private final GoogleApiProperties googleApiProperties; private final JwtProperties jwtProperties; /** * 구글 로그인 페이지로 리다이렉트합니다. * * @param response 요청 시의 서블렛 {@link HttpServletResponse} * @throws IOException 입출력 예외 */ @GetMapping("/login") public void login(HttpServletResponse response) throws IOException { oauthService.sendToGoogleApi(response); } /** * 구글 로그인 성공 시에 콜백을 처리합니다. * <br> * 구글 API로부터 받은 인증 코드를 이용하여 구글 API에게 인증 토큰을 요청하고, * <br> * 인증 토큰을 이용하여 구글 API에게 프로필 정보를 요청합니다. * <br> * 프로필 정보를 이용하여 JWT 토큰을 생성하고, JWT 토큰을 쿠키에 저장합니다. * <br> * 완료되면, 프론트엔드의 메인 화면으로 리다이렉트합니다. * * @param code 구글 API로부터 쿼리로 받은 인증 코드 * @param req 요청 시의 서블렛 {@link HttpServletRequest} * @param res 요청 시의 서블렛 {@link HttpServletResponse} * @throws IOException 입출력 예외 */ @GetMapping("/login/callback") public void loginCallback(@RequestParam String code, HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws IOException { String apiToken = oauthService.getGoogleToken(code); JsonNode profile = oauthService.getGoogleProfile(apiToken); String accessToken = tokenProvider.createToken(googleApiProperties.getProviderName(), profile, DateUtil.getNow()); String serverName = req.getServerName(); cookieManager.setCookie(res, jwtProperties.getAdminTokenName(), accessToken, "/", serverName); res.sendRedirect(siteUrlProperties.getFeHost() + "/main"); } }
Java
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유저의 사용 요청(1번)이 컨트롤러에 요청하는 “/login” 부분이다.
로그인 요청을 하면, 서블릿의 response를 이용하여 권한 부여 승인 코드 요청(2번, sendToGoogleApi)을 수행(리디렉션)한다.
유저가 로그인에 성공(3번)하면, 정해놓은 콜백인 “/login/callback”으로 API 서버가 code를 파라미터로 붙여서 리디렉션(4번, “/login/callback”) 해준다.
이후에 API 서버에, code를 이용해서 Access Token을 요청(5번, getGoogleToken)한다.
그리고 Access Token을 전달받아(6번, apiToken) 유저의 Profile을 요청(7번, getGoogleProfile)한다.
전달받은 유저의 Profile(8번, profile)을 가지고, 우리 서비스가 원하는 토큰을 발급(createToken)해준다. * 우리 서비스는 따로 아이디, 비밀번호를 관리하지 않는다.

Properties

변경될 수 있는 부분들, 그리고 노출되어서는 안되는 정보들에 대해서 별도의 yml 파일 + Properties라는 접미사를 갖는 클래스로 관리하였다.
@Component @Getter public class GoogleApiProperties { @Value("${oauth2.client.registration.google.name}") private String providerName; @Value("${oauth2.client.registration.google.client-id}") private String clientId; @Value("${oauth2.client.registration.google.client-secret}") private String clientSecret; //... 생략 ...
Java
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Service

/** * OAuth를 수행하는 서비스 클래스입니다. */ @Service @RequiredArgsConstructor public class OauthService { private final GoogleApiProperties googleApiProperties; private final FtApiProperties ftApiProperties; /** * 구글 OAuth 인증을 위한 URL을 생성하고, HttpServletResponse에 리다이렉트합니다. * * @param response {@link HttpServletResponse} * @throws IOException 입출력 예외 */ public void sendToGoogleApi(HttpServletResponse response) throws IOException { response.sendRedirect( ApiUriBuilder .builder() .authUri(googleApiProperties.getAuthUri()) .clientId(googleApiProperties.getClientId()) .redirectUri(googleApiProperties.getRedirectUri()) .scope(googleApiProperties.getScope()) .grantType(googleApiProperties.getGrantType()) .build() .getCodeRequestUri()); } /** * 구글 OAuth 인증을 위한 토큰을 요청합니다. * * @param code 인증 코드 * @return API 액세스 토큰 * @throws ServiceException API 요청에 에러가 반환됐을 때 발생하는 예외 */ public String getGoogleToken(String code) { ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); RestTemplate restTemplate = new RestTemplate(); HttpHeaders headers = new HttpHeaders(); headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED); MultiValueMap<String, String> map = new LinkedMultiValueMap<>(); map.add("grant_type", "authorization_code"); map.add("client_id", googleApiProperties.getClientId()); map.add("client_secret", googleApiProperties.getClientSecret()); map.add("redirect_uri", googleApiProperties.getRedirectUri()); map.add("code", code); HttpEntity<MultiValueMap<String, String>> request = new HttpEntity<>(map, headers); try { ResponseEntity<String> response = restTemplate.postForEntity( googleApiProperties.getTokenUri(), request, String.class); return objectMapper.readTree(response.getBody()) .get(googleApiProperties.getAccessTokenName()).asText(); } catch (Exception e) { throw new ServiceException(ExceptionStatus.OAUTH_BAD_GATEWAY); } } /** * 구글 OAuth 인증을 통해 받은 토큰을 이용해 사용자 정보를 요청합니다. * * @param token 토큰 * @return 사용자 정보 * @throws ServiceException API 요청에 에러가 반환됐을 때 발생하는 예외 */ public JsonNode getGoogleProfile(String token) { ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); RestTemplate restTemplate = new RestTemplate(); HttpHeaders headers = new HttpHeaders(); headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED); headers.setBearerAuth(token); HttpEntity<MultiValueMap<String, String>> request = new HttpEntity<>(null, headers); try { ResponseEntity<String> response = restTemplate.exchange( googleApiProperties.getUserInfoUri(), HttpMethod.GET, request, String.class); return objectMapper.readTree(response.getBody()); } catch (Exception e) { throw new ServiceException(ExceptionStatus.OAUTH_BAD_GATEWAY); } // ... 42 인증은 생략 ...
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직접 Request를 만들어서 API 서버에게 요청하는 서비스다.
RestTemplate이 Depricated 되고, WebClient를 공식 권장한다고 하여서 변경 예정에 있다. (스프링에서 HTTP 요청 보내기 - RestTemplate vs WebClient )
직접 만들어서 보낸다는 점에서 좀 켕기기도 하고, 굳이 드러나지 않을 부분들이 있는 것 같다.
JSONObject에 취약성이 있다고 하여서, JsonNode를 사용하고 있다.

토큰 도메인

/** * API 제공자에 따라 JWT 토큰을 생성하는 클래스입니다. */ @Component @RequiredArgsConstructor public class TokenProvider { private final JwtProperties jwtProperties; private final GoogleApiProperties googleApiProperties; private final FtApiProperties ftApiProperties; /** * JWT 토큰에 담을 클레임(Payload)을 생성합니다. * * @param provider API 제공자 이름 * @param profile API 제공자로부터 받은 프로필 * @return JWT 클레임(Payload) */ public Map<String, Object> makeClaimsByProviderProfile(String provider, JsonNode profile) { Map<String, Object> claims = new HashMap<>(); if (provider.equals(googleApiProperties.getProviderName())) { claims.put("email", profile.get("email").asText()); } if (provider.equals(ftApiProperties.getProviderName())) { claims.put("name", profile.get("login").asText()); claims.put("email", profile.get("email").asText()); claims.put("blackholedAt", profile.get("cursus_users").get(1).get("blackholed_at") != null ? profile.get("cursus_users").get(1).get("blackholed_at").asText() : null); claims.put("role", UserRole.USER); } return claims; } /** * JWT 토큰을 생성합니다. * * @param provider API 제공자 이름 * @param profile API 제공자로부터 받은 프로필 * @param now 현재 시각 * @return JWT 토큰 */ public String createToken(String provider, JsonNode profile, Date now) { return Jwts.builder() .setClaims(makeClaimsByProviderProfile(provider, profile)) .signWith(jwtProperties.getSigningKey(), SignatureAlgorithm.HS256) .setExpiration(DateUtil.addDaysToDate(now, jwtProperties.getExpiry())) .compact(); } }
Java
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TokenProvider에서 유저 profile을 이용하여 필요한 정보들을 토큰 payload(claims)에 담고, 토큰을 발급한다.
아래는 토큰의 유효성을 검사하는 TokenValidator다.
/** * 토큰의 유효성을 검사하는 클래스입니다. */ @Component @RequiredArgsConstructor @Slf4j public class TokenValidator { private final JwtProperties jwtProperties; /** * 토큰의 유효성을 검사합니다. * <br> * 매 요청시 헤더에 Bearer 토큰으로 인증을 시도하기 때문에, * <br> * 헤더에 bearer 방식으로 유효하게 토큰이 전달되었는지 검사합니다. * * @param req {@link HttpServletRequest} * @return 정상적인 방식의 토큰 요청인지, 유효한 토큰인지 여부 */ public Boolean isTokenValid(HttpServletRequest req) { String authHeader = req.getHeader("Authorization"); if (authHeader == null || authHeader.startsWith("Bearer ") == false) { return false; } String token = authHeader.substring(7); if (token == null || checkTokenValidity(token) == false) { return false; } return true; } /** * 토큰의 유효성을 검사합니다. * <br> * JWT ParseBuilder의 parseClaimJws를 통해 토큰을 검사합니다. * <br> * 만료되었거나, 잘못된(위, 변조된) 토큰이거스나, 지원되지 않는 토큰이면 false를 반환합니다. * * @param token 검사할 토큰 * @return 토큰이 만료되거나 유효한지 아닌지 여부 */ public Boolean checkTokenValidity(String token) { try { Jwts.parserBuilder().setSigningKey(jwtProperties.getSigningKey()).build() .parseClaimsJws(token); return true; } catch (MalformedJwtException e) { log.info("잘못된 JWT 서명입니다."); } catch (ExpiredJwtException e) { log.info("만료된 JWT 토큰입니다."); } catch (UnsupportedJwtException e) { log.info("지원되지 않는 JWT 토큰입니다."); } catch (IllegalArgumentException e) { log.info("JWT 토큰이 잘못되었습니다."); } return false; } public JsonNode getPayloadJson(final String token) throws JsonProcessingException { ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); final String payloadJWT = token.split("\\.")[1]; Base64.Decoder decoder = Base64.getUrlDecoder(); return objectMapper.readTree(new String(decoder.decode(payloadJWT))); } }
Java
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Jwts 라이브러리의 ParserBuilder에서 parseClaimsJws()를 이용하여 토큰의 유효성(유효기간 만료 여부, 변조 여부)를 확인할 수 있다.

정리

어노테이션을 이용한 AOP, 그리고 한땀한땀 요청해서 OAuth 2.0 인증을 구현하는 데에 애를 좀 먹었다.
사실 이렇게 할 거면 Spring Security를 깊게 공부해보는게 나았을까 싶기는 했지만, OAuth에 대해서도, 스프링의 AOP에 대해서도 조금 알아볼 수 있는 계기가 되었다.
아마도, 이후에 Spring Security를 적용할 때까지는 우선 이런 방식으로 사용할 것 같다.
자세한 코드는 아래 임베드(2023-05-25 기준 be/spring/#1023 브랜치)를 참조하세요!

참고 자료