🤷 기간 : 2021.05.03 ~ 2021.05.03
🤷 자료 : https://www.notion.so/wecode/Django-C-R-U-D-2-98d0ec4c3de844338e769096aee13537
🤷 내용: ORM 과제 리뷰

인증 & 인가

1. 인증이란?
2. 비밀번호 암호화는 어떻게 이루어지는가?

What You Will Learn

1. 단방향 해쉬함수 그리고 레인보우 테이블 어택
2. 설팅과 키스트레칭 그리고 bcrypt
3. 인가란?
4. JWT에 대해 배워봅시다.

인증(Authentication) & 인가(Authorization)

• 인증과 인가는 API에서 가장 자주 구현되는 기능 가운데 하나입니다.
• Private한 API는 물론이고 Public한 API도 기본적인 인증과 인가를 요구합니다.

인증(Authentication)

• Authentication은 유저의 identification을 확인하는 절차
  - 즉, 유저의 아이디와 비번을 확인하는 절차

로그인 절차

1. 유저 아이디와 비번 생성
2. 유저 비번 암호화 해서 DB에 저장.
3. 유저 로그인 -> 아이디와 비밀번호 입력
4. 유저가 입력한 비밀번호 암호화 한후 암호화되서 DB에 저정된 유저 비밀번호와 비교.
5. 일치하면 로그인 성공
6. 로그인 성공하면 access token을 클라이언트에게 전송.(JWT)
7. 유저는 로그인 성공후 다음부터는 access token을 첨부해서 request를 서버에 전송함으로서 매번 로그인 해도 되지 않도록 한다.

유저 비밀번호 암호화

왜 비밀번호를 암호화 하는가 ?

• 유저의 비밀번호는 그대로 database에 저장하면 안돼 !
  • database해킹당하면 비밀번호도 그대로 노출되고,
  • 내부 개발자나 유저들도 비밀번호를 볼 수 있기 떄문
    -> 그렇기 때문에 비밀번호는 암호화해서 저장해야한다!!!!!!!!!!!!

암호화를 하는 방법

• 비밀번호 암호를 위해 일반적으로 단방향 해쉬 함수(one-way hash function)를 쓴다.
  • 단방향 해시 함수는 들어온 원본 메세지를 암호화된 메세지(다이제스트(digest))로 변환시킨다
    • 예를 들어,

    "test password"를 hash256이라는 해쉬 함수를 사용용시
    -> 
    b47c69b1033498d5f33f5f7d97bb6a3126134751629f4d0185c115db44c094e 값 출력

    "test password2"를 hash256 해쉬 함수를 사용시'
    -> d34b32af5c7bc7f54153e2fdddf251550e7011e846b465e64207e8ccda4c1aeb 값출력 

    • 실제 비밀번호는 비슷 but 해쉬 함수값은 완전히 다름
    • 이러한 효과를 avalance라고 부른다.
      • 비밀번호 해쉬 값을 해킹을 어렵게 만드는 하나의 요소
  • ex

    In [21]: import hashlib
    In [22]: m = hashlib.sha256()
    In [23]: m.update(b"test password")
    In [24]: m.hexdigest()
    Out[24]: '0b47c69b1033498d5f33f5f7d97bb6a3126134751629f4d0185c115db44c094e'

    In [25]: m = hashlib.sha256()
    In [26]: m.update(b"test password2")
    In [27]: m.hexdigest()
    Out[27]: 'd34b32af5c7bc7f54153e2fdddf251550e7011e846b465e64207e8ccda4c1aeb'

Bcrypt

단방향 해쉬 함수의 취약점

• Rainbow table attack
• Rainbow table : 미리 해쉬값들을 계산해 놓은 테이블
  • 해시 함수는 짧은 시간에 데이터를 검색하기 위해 설계된 것
    • 원래 패스워드를 저장하기 위해서 설계된 것은 본래 목적이 아님
  • 해시 함수는 본래 처리 속도가 최대한 빠르도록 설계 이러한 속성 때문에, 공격자는 매우 빠른 속도로 임의의 문자열의 다이제스트와 해킹할 대상의 다이제스트 비교할 수 있다.
    • 이런 방식으로 공격하는데 패스워드가 그냥 쉽게 그렇게 되어있으면 걍 뚤리지

그에 따른, 보완점

• 일반적으로 2가지 보완점 사용
  • Salting
    • 실제 비밀번호 이외 추가적으로 데이터를 랜덤으로 더해서 해시값계산
  • Key Stretching
    - 단방향 해쉬값을 계산 한 후, 그 해쉬값에 반복하는 해서 해쉬하는 것
    
• Salting과 Key Stretching을 구현한 해쉬 함수중 가장 널리 사용되는 것이 bcrypt이다. bcrypt는 처음부터 비밀번호를 단방향 암호화 하기 위해 만들이전 해쉬함수 이다.

In [40]: import bcrypt

In [41]: bcrypt.hashpw(b"secrete password", bcrypt.gensalt())
Out[41]: b'$2b$12$.XIJKgAepSrI5ghrJUaJa.ogLHJHLyY8ikIC.7gDoUMkaMfzNhGo6'

In [42]: bcrypt.hashpw(b"secrete password", bcrypt.gensalt()).hex()
Out[42]: '243262243132242e6b426f39757a69666e344f563852694a43666b5165445469397448446c4d366635613542396847366d5132446d62744b70357353'

JWT(JSON Web Tokens)

• 유저가 로그인에 성공한 후에는 access token(암호화된 유저 정보)를 첨부해서 request를 보내게 된다.

  • 유저 로그인:

   POST /auth HTTP/1.1
   Host: localhost:5000
   Content-Type: application/json
  {
       "username": "joe",
       "password": "pass"
   }

  • access token:

   HTTP/1.1 200 OK
   Content-Type: application/json
  {
       "access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZGVudGl0eSI6MSwiaWF0IjoxNDQ0OTE3NjQwLCJuYmYiOjE0NDQ5MTc2NDAsImV4cCI6MTQ0NDkxNzk0MH0.KPmI6WSjRjlpzecPvs3q_T3cJQvAgJvaQAPtk1abC_E"
   }

• 그러면 서버에서는 암호화 되어있는 access token을 복호화(<->암호화) 해서 기존 정보를 얻을 수 있다 !

  • 예를들어 access token 
    eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZGVudGl0eSI6MSwiaWF0IjoxNDQ0OTE3NjQwLCJuYmYiOjE0NDQ5MTc2NDAsImV4cCI6MTQ0NDkxNzk0MH0.KPmI6WSjRjlpzecPvs3q_T3cJQvAgJvaQAPtk1abC_E 를 복호화 하면 다음과 같은 정보를 얻는다:

    {
        user_id = 1 
    }

  • 위와 같이 복호화해서 얻은 유저 아이디를 통해 해당 유저가 누군지 알 수 있다.
    -> 이런 절차의 목적은 해당 유저가 매번 로그인 해도 되지 않도록 하는 것이다.

JWT(JSON Web Tokens)

• access token을 생성하는 방법은 여러가지가 있는데, 그 중 가장 널리 사용되는 기술중 하가 바로 JWT(JSON Web Tokens)이다.
  • JWT(JSON Web Tokens) :
    1. 유저 정보를 담음다음
    2. JSON 데이터를 암호화하고,
    3. 클라이언트와 서버간에 주고 받는 것이다.
    

Why Use Access Token VS ID and Password?

• Performance
  • 완전 심플한 해쉬임
• 사용자 사이드의 저장소
  • 실제 ID와 비밀번호가 저장되는게 아님
  • 다른 사이트에서 절대 재사용 노노

인가(Authorization)

• Authorization은 유저가 요청하는 request를 실행할 수 있는 권한이 있는 유저인가를 확인하는 절차
  • 해당 유저는 고객 정보를 볼 수 있는 있지만 수정 할 수는 없다 등.
• Authroization도 JWT를 통해서 구현 될 수 있다.
  • access token을 통해 해당 유저 정보를 얻을 수 있음으로 해당 유저가 가지고 있는 권한(permission)도 확인 할 수 있다.

Authorization 절차

1. Authentication 절차를 통해 access token을 생성한다. access token에는 유저 정보를 확인할 수 있는 정보가 들어가 있어야 한다 (예를 들어 user id).
2. 유저가 request를 보낼때 access token을 첨부해서 보낸다.
3. 서버에서는 유저가 보낸 access token을 복호화 한다.
4. 복호화된 데이터를 통해 user id를 얻는다.
5. user id를 사용해서 database에서 해당 유저의 권한(permission)을 확인하다.
6. 유저가 충분한 권한을 가지고 있으면 해당 요청을 처리한다.
7. 유저가 권한을 가지고 있지 않으면 Unauthorized Response(401) 혹은 다른 에러 코드를 보낸다.

Backend Auth

백엔드 개발자가 인증 $ 인가를 구현하기 위한 필수요건 및 코드

1. bcrypt 설치 및 import

pip install bcrypt 		# 암호화를 위한 "Bcrypt" 라이브러리 설치

import bcrypt 			# 설치된 "Bcrpyt" import/ python 들어가서 해야해

• bcrypt의 암호화 방법!
  • bcrypt는Bytes(이진화) 데이터를 암호화(str 아님)해야함
  • 그렇기 때문에, 먼저 str로 들어온 걸 bytes화를 해야 암호화를 진행 할 수 있다.
    • str -> encode -> bytes 되고,
    • bytes -> decode -> str 화 합니다.
  ****여기서, encode & decode시 에는 우리가 인식할 수 있는 형태로 변환하기 위해 'UTF-8' 유니코드 문자 규격을 사용해야함

2. 비밀번호 암호화

• bcrypt.hashpw(입력받은 패스워드.encode('utf-8'),bcrypt.gensalt()) 사용

password = '1234'
hashed_password = bcrypt.hashpw(password.encode('utf-8'), bcrypt.gensalt())	# 암호화 코드 확인해봐
print(hashed_password)
b'$2b$12$YFs9rh.1LgJwZuf9ibyjpuLvBoCaGX0MzedFWF2Jo0zU3lMZurZ4a'

• 암호화 코드의 타입 확인

type(hashed_password)
<class 'bytes'>				# 바이트 나왔지 ? 

• 이렇게 암호화된 방식은 일방향 암호화이며,
• 즉, 복호화 할 수 없도록 암호화하는 방식입니다.

• 비밀번호 확인
  • bcrypt.checkpw(입력받은 패스워드.encode(utf-8), 저장된 암호화된 패스워드) 사용
    • 추가적으로 입력받은 패스워드.encode(utf-8)와 저장된 암호화된 배스워드는 bytes여야함

  new_password = '1234'
  bcrypt.checkpw(new_password.encode('utf-8'),hashed_password)
  True

3. JWT(JSON Web Token) 구현

• pyjwt 설치

pip install pyjwt		# jwt구현을 위한 pyjwt 설치

• 인증을 위한 매개체(access_token) 생성
  • access_token = jwt.encode(헤더값, SECRET, algorithm = 'HS256')을 통한 암호화

import jwt			 # 패키지명은 pyjwt이지만 임포트할때의 이름은 jwt입니다.

SECRET = 'secret'		 #'랜덤한 조합의 키' 예제이므로 단순하게 'secret'이라고 하겠습니다.

access_token = jwt.encode({'id' : 1}, SECRET, algorithm = 'HS256')	# "header값"- {'id' : 1}
print(access_token)	
'eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MX0.-xXA0iKB4mVNvWLYFtt2xNiYkFpObF54J9lj2RwduAI'

이렇게 발급된 토큰은 어떻게 사용할 수 있을까요?

• 바로 프론트에 전달하세요 ! - 어떻게 .. ? ?/
  • 로그인이 성공 시, 위 같이 발행한 토큰을 프론트에 전달합시다 !

• **이제 인증을 위한 기본 요건이 달성 되었고, 인증을 통과한 사용자만 접근하려면 토큰을 받아서 다시 우리가 발행한 토큰이 맞는지 확인 해야겠져 ?
  • jwt.decode(access_token, SECRET, algorithm = 'HS256')를 통한 복호화

header = jwt.decode(access_token, SECRET, algorithm = 'HS256')
print(header)
{'id': 1}		# 아까 encode한거의 헤더값인 "{'id': 1}"이다 ! !! 

이제 ,인증하는 코드는 어디에 구현해야 할까요?

• 바로 엔드포인트에 데코레이터를 구현함돠 !~ !
• 데코레이터 구현은 보통 user app에 utils.py를 만들어서 작성