JWT Access Token의 한계와 Refresh Token의 필요성

JWT(JSON Web Token)는 현대 웹 애플리케이션의 인증과 권한 부여에서 많이 사용되는 기술입니다. Access Token은 사용자의 인증 상태를 간단히 확인하는 데 유용하지만, 몇 가지 제한사항이 존재합니다.

특히 보안 문제와 사용자 경험에서의 한계는 Access Token만으로 해결하기 어렵습니다. 이를 보완하기 위해 Refresh Token이 도입되었으며, Access Token과 함께 사용하여 시스템의 안정성과 보안을 강화합니다.

본 글에서는 JWT Access Token의 한계와 Refresh Token의 필요성 및 구현 원리에 대해 자세히 알아보겠습니다.

본론

JWT와 Access Token의 기본 개념

JWT(JSON Web Token)는 두 개체 간에 JSON 객체를 사용하여 정보를 안전하게 전송하기 위한 개방형 표준(RFC 7519)입니다. JWT는 주로 인증 및 권한 부여에 사용되며, 세 부분으로 구성됩니다:

1. 헤더(Header): 토큰의 유형(JWT)과 서명에 사용된 알고리즘 정보를 포함합니다.
2. 페이로드(Payload): 사용자 정보나 추가 데이터인 클레임(Claims)을 담고 있습니다.
3. 서명(Signature): 헤더와 페이로드를 결합한 후 비밀 키로 해싱하여 생성되며, 토큰의 무결성과 신뢰성을 보장합니다.

이러한 구조로 인해 JWT는 자체적으로 정보를 포함하고 있어 서버의 상태를 유지하지 않고도 사용자 인증을 처리할 수 있는 Stateless한 특성을 가집니다. 이는 서버 부하를 줄이고 확장성을 높이는 데 도움이 됩니다.

Access Token은 사용자가 인증을 완료한 후 발급되는 토큰으로, 보호된 리소스나 API에 대한 접근 권한을 부여합니다. Access Token은 일반적으로 짧은 유효 기간을 가지며, HTTP 요청의 헤더에 포함되어 서버에 전달됩니다. 서버는 이 토큰을 검증하여 사용자의 권한을 확인하고 요청을 처리합니다.

그러나 Access Token만을 사용하는 경우 다음과 같은 한계가 있습니다:

Access Token만 사용하는 경우의 한계

1. 보안 위험성
   Access Token이 탈취되면, 공격자는 해당 토큰이 만료될 때까지 자원에 접근할 수 있습니다. 이로 인해 데이터 유출이나 서비스 악용 같은 심각한 보안 문제가 발생할 수 있습니다.

2. 유효기간 설정의 딜레마
   Access Token의 유효기간이 짧으면 사용자가 자주 재로그인을 요구받게 되어 불편함이 발생합니다. 반대로 유효기간이 길면 보안 문제가 심화됩니다.

3. Stateless 특성으로 인한 문제
   JWT는 Stateless(상태 비저장) 방식으로 설계되었기 때문에 서버는 토큰의 상태를 관리하지 않습니다. 토큰이 만료되기 전에는 이를 강제로 무효화하기 어렵습니다.

Refresh Token의 필요성과 역할

Refresh Token은 Access Token이 만료된 경우 이를 갱신하는 데 사용됩니다. Refresh Token은 유효기간이 길고, 서버에 저장되므로 관리가 용이합니다. 이를 통해 Access Token의 한계를 보완할 수 있습니다.

Refresh Token 도입의 장점

• 보안 강화: Access Token의 유효기간을 짧게 설정하여 탈취 시 피해를 최소화합니다.
• 사용자 경험 개선: 사용자는 서비스 이용 중 로그아웃되는 불편을 겪지 않습니다.
• 관리 효율성: Refresh Token은 서버에서 상태를 유지하므로, 필요 시 즉시 폐기할 수 있습니다.

Refresh Token을 활용한 인증 흐름

1. 로그인 시 토큰 발급
   사용자가 로그인하면 서버는 Access Token과 Refresh Token을 발급합니다. Access Token은 클라이언트가 서버에 요청을 보낼 때 사용되며, Refresh Token은 백그라운드에서 Access Token을 갱신하는 데 사용됩니다.

2. Access Token 검증 및 만료 처리
   클라이언트는 서버에 요청할 때 Access Token을 포함합니다. 서버는 이 토큰의 유효성을 검증하며, 만료된 경우에는 추가 처리를 수행합니다.

3. Access Token 갱신
   만료된 Access Token이 서버에 전달되면, 클라이언트는 저장된 Refresh Token을 함께 서버에 보냅니다. 서버는 Refresh Token의 유효성을 확인한 후 새로운 Access Token을 발급합니다.

4. Refresh Token의 폐기 및 갱신
   Refresh Token이 만료되거나 악의적으로 사용된 경우, 서버는 해당 토큰을 폐기합니다. 이 과정에서 사용자는 다시 로그인이 필요할 수 있습니다.

Refresh Token 관리의 모범 사례

• 데이터베이스 저장
  Refresh Token은 데이터베이스에 저장하여 관리하며, 각 사용자의 Refresh Token을 고유하게 유지합니다.
• 토큰 재발급 제한
  Refresh Token을 통한 Access Token 재발급 횟수를 제한하여 악용 가능성을 낮춥니다.
• HTTPS 사용
  Refresh Token이 네트워크를 통해 전송될 때는 HTTPS를 사용하여 보안을 강화합니다.

결론

JWT 기반 인증 시스템에서 Access Token은 빠르고 간단한 인증을 제공하지만, 만료 처리 및 탈취 위험 등 몇 가지 한계를 가지고 있습니다. Refresh Token은 이러한 한계를 보완하여 보안을 강화하고 사용자 경험을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. Access Token과 Refresh Token을 적절히 활용하면 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 인증 시스템을 구축할 수 있습니다.

참고자료

• JWT Access Token의 한계와 Refresh Token의 필요성 - Colabear754 블로그
• OAuth 2.0 설명 - 공식 문서
• JWT 개요 - Auth0