[Spring Security] 1. Spring Security(스프링 시큐리티) 란?

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[Spring Security] 1. Spring Security(스프링 시큐리티) 란?

장쫄깃 2022. 4. 26. 14:10

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Spring Security(스프링 시큐리티) 란?

스프링 시큐리티는 스프링 기반의 애플리케이션 보안(인증, 권한, 인가 등)을 담당하는 스프링 하위 프레임워크이다.

즉, 인증(Authenticate, 누구인지) 과 인가(Authorize, 어떤것을 할 수 있는지)를 담당하는 프레임워크를 말한다.

스프링 시큐리티에서는 주로 서블렛 필터(Filter)와 이들로 구성된 필터체인, 그리고 필터체인들로 구성된 위임모델을 사용한다. 보안과 관련해서 체계적으로 많은 옵션을 제공해주기 때문에 개발자 입장에서는 일일이 보안관련 로직을 작성하지 않아도 된다는 장점이 있다.

보안 용어

접근 주체(Principal) : 보호된 리소스에 접근하는 대상
인증(Authentication) : 보호된 리소스에 접근한 대상에 대해 이 유저가 누구인지, 애플리케이션의 작업을 수행해도 되는 주체인지 확인하는 과정(ex. Form 기반 Login)
인가(Authorize) : 해당 리소스에 대해 접근 가능한 권한을 가지고 있는지 확인하는 과정(After Authentication, 인증 이후)
권한 : 어떠한 리소스에 대한 접근 제한, 모든 리소스는 접근 제어 권한이 걸려있다. 즉, 인가 과정에서 해당 리소스에 대한 제한된 최소한의 권한을 가졌는지 확인

스프링 시큐리티 특징과 구조

보안과 관련하여 체계쩍으로 많은 옵션을 제공하여 편리하게 사용할 수 있음
Filter 기반으로 동작하여 MVC와 분리하여 관리 및 동작
어노테이션을 통한 간단한 설정
Spring Security는 기본적으로 세션 & 쿠키 방식으로 인증
인증관리자(Authentication Manager)와 접근 결정 관리자(Access Decision Manager)를 통해 사용자의 리소스 접근을 관리
인증 관리자는 UserNamePasswordAuthenticationFilter, 접근 관리자는 FilterSecurityInterceptor가 수행

Spring Security Authentication Architecture (스프링 시큐리티 인증 구조)

1. 사용자가 Form을 통해 로그인 정보를 입력하고 인증 요청을 보낸다.

2. AuthenticationFilter(사용할 구현체 UsernamePasswordAuthenticationFilter)가 HttpServletRequest에서 사용자가 보낸 아이디와 패스워드를 인터셉트한다. 프론트 단에서 유효성검사를 할 수도 있지만, 안전을 위해서 다시 한번 사용자가 보낸 아이디와 패스워드의 유효성 검사를 한다. HttpServletRequest에서 꺼내온 사용자 아이디와 패스워드를 진짜 인증을 담당할 AuthenticationManager 인터페이스(구현체 - ProviderManager)에게 인증용 객체(UsernamePasswordAuthenticationToken)로 만들어줘서 위임한다.

3. AuthenticationFilter에게 인증용 객체(UsernamePasswordAuthenticationToken)을 전달받는다.

4. 실제 인증을 할 AuthenticationProvider에게 Authentication객체(UsernamePasswordAuthenticationToken)을 다시 전달한다.

5. DB에서 사용자 인증 정보를 가져올 UserDetailsService 객체에게 사용자 아이디를 넘겨주고 DB에서 인증에 사용할 사용자 정보(사용자 아이디, 암호화된 패스워드, 권한 등)를 UserDetails(인증용 객체와 도메인 객체를 분리하지 않기 위해서 실제 사용되는 도메인 객체에 UserDetails를 상속하기도 한다.)라는 객체로 전달 받는다.

6. AuthenticationProvider는 UserDetails 객체를 전달 받은 이후 실제 사용자의 입력정보와 UserDetails 객체를 가지고 인증을 시도한다.

10. 인증이 완료되면 사용자 정보를 가진 Authentication 객체를 SecurityContextHolder에 담은 이후 AuthenticationSuccessHandle를 실행한다. (실패시 AuthenticationFailureHandler를 실행한다.)

Spring Security Filter (스프링 시큐리티 필터)

SecurityContextPersistenceFilter : SecurityContextRepository에서 SecurityContext를 가져오거나 저장하는 역할을 한다.
LogoutFilter : 설정된 로그아웃 URL로 오는 요청을 감시하며, 해당 유저를 로그아웃 처리
(UsernamePassword)AuthenticationFilter : (아이디와 비밀번호를 사용하는 form 기반 인증) 설정된 로그인 URL로 오는 요청을 감시하며, 유저 인증 처리
DefaultLoginPageGeneratingFilter : 인증을 위한 로그인폼 URL을 감시한다.
BasicAuthenticationFilter : HTTP 기본 인증 헤더를 감시하여 처리한다.
RequestCacheAwareFilter : 로그인 성공 후, 원래 요청 정보를 재구성하기 위해 사용된다.
SecurityContextHolderAwareRequestFilter : HttpServletRequestWrapper를 상속한 SecurityContextHolderAwareRequestWapper 클래스로 HttpServletRequest 정보를 감싼다. SecurityContextHolderAwareRequestWrapper 클래스는 필터 체인상의 다음 필터들에게 부가정보를 제공한다.
AnonymousAuthenticationFilter : 이 필터가 호출되는 시점까지 사용자 정보가 인증되지 않았다면 인증토큰에 사용자가 익명 사용자로 나타난다.
SessionManagementFilter : 이 필터는 인증된 사용자와 관련된 모든 세션을 추적한다.
ExceptionTranslationFilter : 이 필터는 보호된 요청을 처리하는 중에 발생할 수 있는 예외를 위임하거나 전달하는 역할을 한다.
FilterSecurityInterceptor : 이 필터는 AccessDecisionManager 로 권한부여 처리를 위임함으로써 접근 제어 결정을 쉽게해준다.

Authentication (인증)

접근 주체는 Authentication 객체를 생성한다. 이 객체는 SecurityContext(내부 메모리)에 보관되고 사용되어진다.

public interface Authentication extends Principal, Serializable {
    Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(); // Authentication 저장소에 의해 인증된 사용자의 권한 목록
    Object getCredentials(); // 비밀번호
    Object getDetails(); // 사용자 상세정보
    Object getPrincipal(); // ID
    boolean isAuthenticated(); //인증 여부
    void setAuthenticated(boolean isAuthenticated) throws IllegalArgumentException;
}

AuthenticationManager

유저의 요청을 AuthenticationFilter에서 Authentication 객체로 변환해 AuthenticationManager(ProviderManager)에게 넘겨주고, AuthenticationProvider(DaoAuthenticationProvider)가 실제 인증을 한 이후에 인증이 완료되면 Authentication객체를 반환해준다.

AbstractAuthenticationProcessingFilter : 웹 기반 인증요청에서 사용되는 컴포넌트로 POST 폼 데이터를 포함하는 요청을 처리한다. 사용자 비밀번호를 다른 필터로 전달하기 위해서 Authentication 객체를 생성하고 일부 프로퍼티를 설정한다.
AuthenticationManager : 인증요청을 받고 Authentication을 채워준다.
AuthenticationProvider : 실제 인증이 일어나고 만약 인증 성공시 Authentication 객체의 authenticated = true로 설정해준다.

Spring Security 는 ProviderManager 라는 AuthenticationManager 인터페이스의 유일한 구현체를 제공한다. ProviderManager 는 하나 또는 여러 개의 AuthenticationProvider 구현체를 사용할 수 있다. AuthenticationProvider는 많이 사용되고 ProviderManager(AuthenticationManager 의 구현체) 와도 잘 통합되기 때문에 기본적으로 어떻게 동작하는 지 이해하는 것이 중요하다.

Password Authentication

DaoAuthenticationProvider 는 UserDetailsService 타입 오브젝트로 위임한다. UserDetailsService 는 UserDetails 구현체를 리턴하는 역할을 한다. UserDetails 인터페이스는 이전에 설명한 Authentication 인터페이스와 상당히 유사하지만 서로 다른 목적을 가진 인터페이스이므로 헷갈리면 안된다.

Authentication : 사용자 ID, 패스워드와 인증 요청 컨텍스트에 대한 정보를 가지고 있다. 인증 이후의 사용자 상세정보와 같은 UserDetails 타입 오브젝트를 포함할 수도 있다.
UserDetails : 이름, 이메일, 전화번호와 같은 사용자 프로파일 정보를 저장하기 위한 용도로 사용한다.

Authentication Exception

인증과 관련된 모든 예외는 AuthenticationException 을 상속한다. AuthenticationException 은 개발자에게 상세한 디버깅 정보를 제공하기위한 두개의 멤버 필드를 가지고 있다.

authentication : 인증 요청관련 Authentication 객체를 저장하고 있다.
extraInformation : 인증 예외 관련 부가 정보를 저장한다. 예를 들어 UsernameNotFoundException 예외는 인증에 실패한 유저의 id 정보를 저장하고 있다.

Security Context Holder

Spring Security는 인증이 완료되면 아이디, 패스워드를 가진 사용자의 principal 과 credential 정보를 Authentication에 담는다.

그 Authentication 정보를 Security Context에 보관한다.

그리고 그 Security Context를 Security Context Holder에 담아 보관한다.

때문에, 사용자의 정보를 얻기 위한 코드는 다음과 같다.

Object principal = SecurityContextHolder.getContext.getAuthentication.getPrincipal();

if(principal instanceof UserDetails) {
    String username = ((UserDetails)principal).getUsername();
} else {
    String username = principal.toString();
}

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