[spring] 스프링 시큐리티? 무슨 역할을 할까

스프링 스큐리티란

spring 기반의 애플리케이션의 보안을 담당하는 스프링 하위 프레임워크'인증'과 '권한' 부분을 Filter에 따라 처리한다.

Filter는 Dispatcher Servlet에 가기 전에 처리되어 URL 요청을 받지만, Intercepter는 Dispatcher와 Controller사이에 위치한다는 점에 차이가 있다.스프링 시큐리티에서 보안쪽으로 많은 옵션을 제공하기 때문에 개발자에겐 보안로직을 짜지않아도 되는 장점이 있다.

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인증관련된 아키텍쳐

인증(Authentication) : 해당 사용자가 본인이 맞는지 확인하는 과정

인가(Authorization): 인증된 사용자가 요청한 자원에 접근 가능한지 결정하는 과정

 

시큐리티는 기본적으로 인증 절차를 거친 후에 인가 절차로 진행된다.이런 인증과 인가를 위해 Principal을 아이디로, Credential을 비밀번호로 사용하는 Credential 기반의 인증 방식을 사용한다.

 

Principal(접근 주체): 보호받는 Resource에 접근하는 대상

Credential(비밀번호): Resource에 접근하는 대상의 비밀번호

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시큐리티의 흐름

spring security의 흐름 아키텍처

• Http Request 요청

HTTP Request에 로그인 정보가 오면서 인증 요청을 보낸다.

• 유저 자격을 기반으로 인증토큰(AuthenticationToken) 만들기

AuthenticationFilter가 가로채서 UsernamePasswordAuthenticationToken으로 가서 인증하기 위한 객체를 만든다.

• Filter를 통해 AuthenticationToken을 AuthenticationManager에 위임

AuthenticationManager의 구현체인 ProviderManager한테 인증하기 위해 만든 객체를 전달한다.

• AuthenticationProvider의 목록으로 인증을 시도

ProviderManager가 AuthenticationProvider들 중에 맞는 것이 있는 지 확인한다. 맞으면 인증을 요구한다.

• UserDetailsService의 요구

실제 DB에서 정보를 가져오는 UserDetailService에게 사용자 정보를 넘겨준다.

• UserDetails를 이용해 User객체에 대한 정보 탐색

넘겨받은 정보를 통해서 DB에서 찾아낸 사용자 정보를 UserDetails라는 객체를 만든다.

• User 객체의 정보들을 UserDetails가 UserDetailsService(LoginService)로 전달

AuthenticationProvider은 UserDetails를 받아서 정보를 비교한다.

• 정보 비교 후 맞으면 인증, 아니면 AuthenticationException

인증이 완료되면 사용자 정보가 담긴 Authentication 객체를 반환한다.

• 인증 완료

다시 AuthenticationFliter에게 Authentication 객체를 반환한다.

• SecurityContext에 인증 객체를 설정

Authentication 객체를 Security Context에 저장한다.

이 과정들을 보면 마지막에 SecurityContextHolder 내부에 존재하는 SecurityContext에 Authentication 객체를 저장한다. 이런 것을 보면 Spring Security를 보면 세션-쿠키 기반의 인증을 사용하는 것을 볼 수 있다.

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Spring Security 주요 모듈

spring security 주요 묘듈

이 사진은 spring security에서 사용하는 주요 묘듈을 나타낸 것이다. 그래서 이것을 나눠서 설명해보겠습니다.

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SecurityContextHolder, SecurityContext, Authentication

• 세가지는 스프링 시큐리티의 주요 컴포넌트이다.
• 사용자의 아이디와 패스워드 사용자 정보를 넣고 실제 가입된 사용자인지 체크하고 만약에 인증에 성공하면 사용자의 principal과 credential정보를 Authentication에 넣는다.
• 스프링 시큐리티는 방금 담은 Authentication을 SecurityContext에 보관한다.
• 근데 방금 SecurityContext에 보관한 것을 SecurityContext를 SecurityContextHolder에 넣어 보관한다.

public interface Authentication extends Principal, Serializable {

	Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();
    
	Object getCredentials();
    
	Object getDetails();
 
	Object getPrincipal();
 
	boolean isAuthenticated();
    
	void setAuthenticated(boolean isAuthenticated) throws IllegalArgumentException;
 
}

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UsernamePasswordAuthenticationToken

• Authentication을 구현한 AbstractAuthenticationToken의 하위 클래스이다.
• 사용자의 ID가 Principal의 역할을 하고 유저의 Password가 Credential의 역할을 한다.
• UserPasswordAuthenticationToken의 첫 생성자는 인증 전에 객체를 생성하고 두번쨰 생성자는 인증 후 객체를 생성한다.

public class UsernamePasswordAuthenticationToken extends AbstractAuthenticationToken {
    private static final long serialVersionUID = 620L;
    private final Object principal;
    private Object credentials;

    public UsernamePasswordAuthenticationToken(Object principal, Object credentials) {
        super((Collection)null);
        this.principal = principal;
        this.credentials = credentials;
        this.setAuthenticated(false);
    }

    public UsernamePasswordAuthenticationToken(Object principal, Object credentials, Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
        super(authorities);
        this.principal = principal;
        this.credentials = credentials;
        super.setAuthenticated(true);
    }

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AuthenticationManager

• 인증에 관한 부분은 여기서 처리한다.
• 직관적으로 말하자면 AuthenticationManager에 등록된 AuthenticationProvider에 의해 처리가 된다.
• 인증을 성공하면 두번째 생성자를 사용해 생성된 객체를 SecurityContext에 저장된다.

public interface AuthenticationManager {
    Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;
}

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AuthenticationProvider

• 실제 인증에 대한 부분을 처리하는 부분이다.
• 인증하기 전인 Authentication객체를 받아서 인증을 완료한 객체를 반환하는 역할이다.
• 인터페이스를 구현해서 Custom한 AuthenticationProvider를 작성하고 AuthenticationManager에 등록한다.

public interface AuthenticationProvider {
    Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;

    boolean supports(Class<?> authentication);
}

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ProviderManager

• AuthenticationManager를 구현한 ProviderManager은 AuthenticationProvider을 구성하는 목록을 가진다.

public class ProviderManager implements AuthenticationManager, MessageSourceAware, InitializingBean {

    public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
    	Class<? extends Authentication> toTest = authentication.getClass();
        AuthenticationException lastException = null;
        AuthenticationException parentException = null;
        Authentication result = null;
        Authentication parentResult = null;
        int currentPosition = 0;
        int size = this.providers.size();
        Iterator var9 = this.getProviders().iterator();

        while(var9.hasNext()) {
            AuthenticationProvider provider = (AuthenticationProvider)var9.next();
            if (provider.supports(toTest)) {
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    Log var10000 = logger;
                    String var10002 = provider.getClass().getSimpleName();
                    ++currentPosition;
                    var10000.trace(LogMessage.format("Authenticating request with %s (%d/%d)", var10002, currentPosition, size));
                }

                try {
                    result = provider.authenticate(authentication);
                    if (result != null) {
                        this.copyDetails(authentication, result);
                        break;
                    }
                } catch (InternalAuthenticationServiceException | AccountStatusException var14) {
                    this.prepareException(var14, authentication);
                    throw var14;
                } catch (AuthenticationException var15) {
                    lastException = var15;
                }
            }
        }

        if (result == null && this.parent != null) {
            try {
                parentResult = this.parent.authenticate(authentication);
                result = parentResult;
            } catch (ProviderNotFoundException var12) {
            } catch (AuthenticationException var13) {
                parentException = var13;
                lastException = var13;
            }
        }

        if (result != null) {
            if (this.eraseCredentialsAfterAuthentication && result instanceof CredentialsContainer) {
                ((CredentialsContainer)result).eraseCredentials();
            }

            if (parentResult == null) {
                this.eventPublisher.publishAuthenticationSuccess(result);
            }

            return result;
        } else {
            if (lastException == null) {
                lastException = new ProviderNotFoundException(this.messages.getMessage("ProviderManager.providerNotFound", new Object[]{toTest.getName()}, "No AuthenticationProvider found for {0}"));
            }

            if (parentException == null) {
                this.prepareException((AuthenticationException)lastException, authentication);
            }

            throw lastException;
        }
    }
}

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UserDetailsService

• UserDetails 객체를 반환하는 하나의 메서드만 가지고 있다.
• 일반적으로는 이것을 구현한 클래스에서 UserRepository를 주입하여 DB와 연결해서 처리한다.

public interface UserDetailsService {
    UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException;
}

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UserDetails

• 인증이 성공된 UserDetails 클래스는 Authentication 객체를 구현한 UsernamePasswordAuthenticationToken을 생성하기 위해 사용한다.
• UserDetails를 구현해 처리할 수 있다.

public interface UserDetails extends Serializable {
    Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();

    String getPassword();

    String getUsername();

    default boolean isAccountNonExpired() {
        return true;
    }

    default boolean isAccountNonLocked() {
        return true;
    }

    default boolean isCredentialsNonExpired() {
        return true;
    }

    default boolean isEnabled() {
        return true;
    }
}

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SecurityContextHolder

• 보안 주체의 세부 정보를 가지고 있어 응용 프로그램의 현재 보안 컨텍스트에 대한 세부 정보가 저장된다.

SecurityContext

• Authentication을 보관하는 역할이다.
• SecurityContext를 통해서 Authentication을 가져올 수 있다.

GrantedAuthority

• 현재 사용자(principal)가 가지고 있는 권한을 말한다.
• 예를 들어 ROLE_ADMIN, ROLE_USER처럼 ROLE_*의 형태이다.
• GrantedAuthority객체는 UserDetailsService에 의해 불러올 수도 있고, 특정 자원에 대해 권한이 있는지 확인해 접근 허용을 판단한다.

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마무리

spring security를 내부 구조나 무슨 역할을 하는지 잘 알아야 나중에 문제가 생겼을 때 빠르게 대처할 수 있다.