기초단계/SPRING

2023.08.13 스프링

춘핑이 2023. 8. 13. 19:24

스프링 인프런 김영한

72. 로그인처리하기 - 세션동작 방식

목표
앞서 쿠키에 중요한 정보를 보관하는 방법은 여러가지 보안 이슈가 있었다.
이 문제를 해결하려면 결국 중요한 정보를 모두 서버에 저장해야 한다.
그리고 클라이언트와 서버는 추정 불가능한 임의의 식별자 값으로 연결해야 한다.

이렇게 서버에 중요한 정보를 보관하고 연결을 유지하는 방법을 세션이라 한다.

세션 동작 방식
세션을 어떻게 개발할지 먼저 개념을 이해해보자

사용자가 loginId , password 정보를 전달하면 서버에서 해당 사용자가 맞는지 확인한다.
이걸 세션저장소에 저장하고 관리하게 된다.

세션 ID를 생성하는데, 추정 불가능해야 한다.
UUID는 추정이 불가능하다.
Cookie: mySessionId=zz0101xx-bab9-4b92-9b32-dadb280f4b61
생성된 세션 ID와 세션에 보관할 값(memberA)을 서버의 세션 저장소에 보관한다.

유일무이한 랜덤 토큰을 만들어서 주게된다.

클라이언트와 서버는 결국 쿠키로 연결이 되어야 한다.
서버는 클라이언트에 mySessionId 라는 이름으로 세션ID 만 쿠키에 담아서 전달한다.
클라이언트는 쿠키 저장소에 mySessionId 쿠키를 보관한다.

중요
여기서 중요한 포인트는 회원과 관련된 정보는 전혀 클라이언트에 전달하지 않는다는 것이다.
오직 추정 불가능한 세션 ID만 쿠키를 통해 클라이언트에 전달한다

클라이언트는 요청시 항상 mySessionId 쿠키를 전달한다.
서버에서는 클라이언트가 전달한 mySessionId 쿠키 정보로 세션 저장소를 조회해서 로그인시 보관한 세션 정보를 사용한다

정리
세션을 사용해서 서버에서 중요한 정보를 관리하게 되었다.
덕분에 다음과 같은 보안 문제들을 해결할 수 있다.
쿠키 값을 변조 가능, 예상 불가능한 복잡한 세션Id를 사용한다.
쿠키에 보관하는 정보는 클라이언트 해킹시 털릴 가능성이 있다.
세션Id가 털려도 여기에는 중요한 정보가 없다.
쿠키 탈취 후 사용 해커가 토큰을 털어가도 시간이 지나면 사용할 수 없도록 서버에서 세션의 만료시간을 짧게(예: 30분) 유지한다.
또는 해킹이 의심되는 경우 서버에서 해당 세션을 강제로 제거하면 된다.

73. 로그인 처리하기 - 세션 직접 만들기

세션을 httpsession을 사용하지 말고 직접 만들어보자.

세션을 직접 개발해서 적용해보자.
세션 관리는 크게 다음 3가지 기능을 제공하면 된다.

세션 생성
sessionId 생성 (임의의 추정 불가능한 랜덤 값)
세션 저장소에 sessionId와 보관할 값 저장
sessionId로 응답 쿠키를 생성해서 클라이언트에 전달

세션 조회
클라이언트가 요청한 sessionId 쿠키의 값으로, 세션 저장소에 보관한 값 조회

세션 만료
클라이언트가 요청한 sessionId 쿠키의 값으로, 세션 저장소에 보관한 sessionId와 값 제거

@Component
public class SessionManager {
    public static final String SESSION_COOKIE_NAME = "mySessionId";
    private Map<String, Object> sessionStore = new ConcurrentHashMap<>();
    /**
     * 세션 생성
     */
    public void createSession(Object value, HttpServletResponse response) {
        //세션 id를 생성하고, 값을 세션에 저장
        String sessionId = UUID.randomUUID().toString();
        sessionStore.put(sessionId, value);
        //쿠키 생성
        Cookie mySessionCookie = new Cookie(SESSION_COOKIE_NAME, sessionId);
        response.addCookie(mySessionCookie);
    }
    /**
     * 세션 조회
     */
    public Object getSession(HttpServletRequest request) {
        Cookie sessionCookie = findCookie(request, SESSION_COOKIE_NAME);
        if (sessionCookie == null) {
            return null;
        }
        return sessionStore.get(sessionCookie.getValue());
    }
    /**
     * 세션 만료
     */
    public void expire(HttpServletRequest request) {
        Cookie sessionCookie = findCookie(request, SESSION_COOKIE_NAME);
        if (sessionCookie != null) {
            sessionStore.remove(sessionCookie.getValue());
        }
    }
    private Cookie findCookie(HttpServletRequest request, String cookieName) {
        if (request.getCookies() == null) {
            return null;
        }
        return Arrays.stream(request.getCookies())
                .filter(cookie -> cookie.getName().equals(cookieName))
                .findAny()
                .orElse(null);
    }
}

@Component : 스프링 빈으로 자동 등록한다.
ConcurrentHashMap : HashMap 은 동시 요청에 안전하지 않다. 동시 요청에 안전한 ConcurrentHashMap 를 사용했다.

sessionStore맵을 사용한다.
UUID.randomUUID().toString()하면 자바에서 기본제공하는 기능으로 무조건 랜덤 아이디를 얻게 된다.
sessionId와 밸류를 넣어준다.
쿠키를 mySessionId라는 상수로 이 sessionId를 넣어준다.

찾는 부분은 findCookie로 따로 만들어놓았다.
쿠키 이름으과 요청으로 찾는다.
쿠키배열에서 쿠키들을 얻고 받아온 쿠키이름과 같은 아무거나 찾는다.
Optional이기 때문에 없으면 null이다. 있으면 쿠키를 반환한다.

만약 있다면 sessionCookie를 얻고 이 값을 얻어서 세션저장소에서 꺼내서 사용하면된다.

만료는 그냥 찾아서 지우면된다.

73.2 테스트코드

테스트로 테스트해보자
스프링에서 가짜로 세션 응답을 만들수 있다록 MockHttpServletResponse을 지원하고있다.
세션생성까지는 서버고 요청에 응답 쿠키를 저장하는 부분을 웹브라우저에서 해주는 것이라 이해하면된다.

class SessionManagerTest {
    SessionManager sessionManager = new SessionManager();

    @Test
    void sessionTest() {
        //세션 생성
        MockHttpServletResponse response = new MockHttpServletResponse();
        Member member = new Member();
        sessionManager.createSession(member, response);

        //요청에 응답 쿠키 저장
        MockHttpServletRequest request = new MockHttpServletRequest();
        request.setCookies(response.getCookies());

        //세션 조회
        Object result = sessionManager.getSession(request);
        assertThat(result).isEqualTo(member);

        //세션 만료
        sessionManager.expire(request);
        Object expired = sessionManager.getSession(request);
        assertThat(expired).isNull();
    }
}

여기서는 HttpServletRequest , HttpservletResponse 객체를 직접 사용할 수 없기 때문에
테스트에서 비슷한 역할을 해주는 가짜 MockHttpServletRequest, MockHttpServletResponse 를 사용했다

74. 로그인 처리하기 - 직접 만든 세션 적용

74.1 LoginController

기존거는 주석처리하고 새로 만들어주자.

@PostMapping("/login")
public String loginV2(@Valid @ModelAttribute LoginForm form, BindingResult
        bindingResult, HttpServletResponse response) {
    if (bindingResult.hasErrors()) {
        return "login/loginForm";
    }
    Member loginMember = loginService.login(form.getLoginId(),
            form.getPassword());
    log.info("login? {}", loginMember);
    if (loginMember == null) {
        bindingResult.reject("loginFail", "아이디 또는 비밀번호가 맞지 않습니다.");
        return "login/loginForm";
    }
    //로그인 성공 처리
    //세션 관리자를 통해 세션을 생성하고, 회원 데이터 보관
    sessionManager.createSession(loginMember, response);
    return "redirect:/";
}

로그인 성공시 세션관리자를 통해 세션을 생성하고 회원데이터를 보관한다.
로그아웃시 요청을 받고 세션매니저에서 제거한다.

@PostMapping("/logout")
public String logoutV2(HttpServletRequest request) {
    sessionManager.expire(request);
    return "redirect:/";
}

74.2 HomeController

이전에는 쿠키에서 멤버 정보를 얻어왔는데
이번에는 세션관리자에 저장된 세션을 얻어올 것이다.

@GetMapping("/")
public String homeLoginV2(HttpServletRequest request, Model model) {
    //세션 관리자에 저장된 회원 정보 조회
    Member member = (Member) sessionManager.getSession(request);
    if (member == null) {
        return "home";
    }
    //로그인
    model.addAttribute("member", member);
    return "loginHome";
}

Object이기때문에 Member로 캐스팅해줘야한다.

개발자 도구를 보면 Mysession아이디라는 쿠키에 세션id가 들어있는 것을 볼 수 있다.

정리
이번 시간에는 세션과 쿠키의 개념을 명확하게 이해하기 위해서 직접 만들어보았다.
사실 세션이라는 것이 뭔가 특별한 것이 아니라 단지 쿠키를 사용하는데
서버에서 데이터를 유지하는 방법일 뿐이라는 것을 이해했을 것이다.
그런데 프로젝트마다 이러한 세션 개념을 직접 개발하는 것은 상당히 불편할 것이다.
그래서 서블릿도 세션 개념을 지원한다.

이제 직접 만드는 세션 말고, 서블릿이 공식 지원하는 세션을 알아보자.
서블릿이 공식 지원하는 세션은 우리가 직접 만든 세션과 동작 방식이 거의 같다.
추가로 세션을 일정시간 사용하지 않으면 해당 세션을 삭제하는 기능을 제공한다.

75. 로그인 처리하기 - 서블릿 HTTP 세션1

세션이라는 개념은 대부분의 웹 애플리케이션에 필요한 것이다.
어쩌면 웹이 등장하면서 부터 나온 문제이다.
서블릿은 세션을 위해 HttpSession 이라는 기능을 제공하는데, 지금까지 나온 문제들을 해결해준다.
우리가 직접 구현한 세션의 개념이 이미 구현되어 있고, 더 잘 구현되어 있다.

HttpSession 소개
서블릿이 제공하는 HttpSession 도 결국 우리가 직접 만든 SessionManager 와 같은 방식으로 동작한다.
서블릿을 통해 HttpSession 을 생성하면 다음과 같은 쿠키를 생성한다.
쿠키 이름이 JSESSIONID 이고, 값은 추정 불가능한 랜덤 값이다.
Cookie: JSESSIONID=5B78E23B513F50164D6FDD8C97B0AD05

public class SessionConst {
    public static final String LOGIN_MEMBER = "loginMember";
}

HttpSession 에 데이터를 보관하고 조회할 때, 같은 이름이 중복 되어 사용되므로, 상수를 하나 정의했다
생성되지 않게 추상클래스나 인터페이스로 만드는것이 좋다.

public interface SessionConst {
    String LOGIN_MEMBER = "loginMember";
}

75.1 LoginControllor

@PostMapping("/login")
public String loginV3(@Valid @ModelAttribute LoginForm form,
                      BindingResult bindingResult,
                      HttpServletRequest request) {
    if (bindingResult.hasErrors()) {
        return "login/loginForm";
    }
    Member loginMember = loginService.login(form.getLoginId(),
            form.getPassword());
    log.info("login? {}", loginMember);
    if (loginMember == null) {
        bindingResult.reject("loginFail", "아이디 또는 비밀번호가 맞지 않습니다.");
        return "login/loginForm";
    }
    //로그인 성공 처리
    //세션이 있으면 있는 세션 반환, 없으면 신규 세션 생성
    HttpSession session = request.getSession();
    //세션에 로그인 회원 정보 보관
    session.setAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER, loginMember);
    return "redirect:/";
}

HttpSession객체를 만드는데 요청에서 세션을 얻는다.
없으면 신규세션을 만들고 있으면 기존세션을 반환한다.
여기에 로그인 member를 받는다.

세션 생성과 조회
세션을 생성하려면 request.getSession(true) 를 사용하면 된다.
default값은 true이다.

public HttpSession getSession(boolean create);
세션의 create 옵션에 대해 알아보자.

request.getSession(true)
세션이 있으면 기존 세션을 반환한다.
세션이 없으면 새로운 세션을 생성해서 반환한다.

request.getSession(false)
세션이 있으면 기존 세션을 반환한다.
세션이 없으면 새로운 세션을 생성하지 않는다. null 을 반환한다.

request.getSession() : 신규 세션을 생성하는 request.getSession(true) 와 동일하다.

세션에 로그인 회원 정보 보관
session.setAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER, loginMember);
세션에 데이터를 보관하는 방법은 request.setAttribute(..) 와 비슷하다.
하나의 세션에 키밸류로 여러 값을 저장할 수 있다.

로그아웃은 false로 해버리면된다. true로하면만들어버리기 때문이다.

@PostMapping("/logout")
public String logoutV3(HttpServletRequest request) {
    //세션을 삭제한다.
    HttpSession session = request.getSession(false);
    if (session != null) {
        session.invalidate();
    }
    return "redirect:/";
}

75.2 HomeController

여기도 간단한다. 세션이없으면 home 있으면 로그인화면으로 간다.

@GetMapping("/")
public String homeLoginV3(HttpServletRequest request, Model model) {
    //세션이 없으면 home
    HttpSession session = request.getSession(false);
    if (session == null) {
        return "home";
    }
    Member loginMember = (Member)
            session.getAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER);
    //세션에 회원 데이터가 없으면 home
    if (loginMember == null) {
        return "home";
    }
    //세션이 유지되면 로그인으로 이동
    model.addAttribute("member", loginMember);
    return "loginHome";
}

처음만들때는 true로 만들고 세션을 검색할때는 false로 검색하기

request.getSession(false) : request.getSession() 를 사용하면 기본 값이 create: true 이므로, 로그인 하지 않을 사용자도 의미없는 세션이 만들어진다.
따라서 세션을 찾아서 사용하는 시점에는 create: false 옵션을 사용해서 세션을 생성하지 않아야 한다.

session.getAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER) :
로그인 시점에 세션에 보관한 회원 객체를 찾는다

76. 로그인 처리하기 - 서블릿 HTTP 세션2

@SessionAttribute
스프링은 세션을 더 편리하게 사용할 수 있도록 @SessionAttribute 을 지원한다.
이미 로그인 된 사용자를 찾을 때는 다음과 같이 사용하면 된다.
참고로 이 기능은 세션을 생성하지 않는다.

@SessionAttribute(name = "loginMember", required = false) Member loginMember

@GetMapping("/")
public String homeLoginV3Spring(
        @SessionAttribute(name = SessionConst.LOGIN_MEMBER, required = false)
        Member loginMember,
        Model model) {
    //세션에 회원 데이터가 없으면 home
    if (loginMember == null) {
        return "home";
    }
    //세션이 유지되면 로그인으로 이동
    model.addAttribute("member", loginMember);
    return "loginHome";
}

homeLoginV3() 의 @GetMapping("/") 주석 처리
세션을 찾고,
세션에 들어있는 데이터를 찾는 번거로운 과정을 스프링이 한번에 편리하게 처리해주는 것을 확인할 수 있다.

TrackingModes
로그인을 처음 시도하면 URL이 jsessionid 를 포함하고 있는 것을 확인할 수 있다

이것은 웹 브라우저가 쿠키를 지원하지 않을 때 쿠키 대신 URL을 통해서 세션을 유지하는 방법이다.
이 방법을 사용하려면 URL에 이 값을 계속 포함해서 전달해야 한다.
타임리프 같은 템플릿은 엔진을 통해서 링크를 걸면 jsessionid 를 URL에 자동으로 포함해준다.

이 방법은 현실성이 없기때문에 잘 사용하지 않는다.

하지만
서버 입장에서 웹 브라우저가 쿠키를 지원하는지 하지 않는지 최초에는 판단하지 못하므로,
쿠키 값도 전달하고, URL에 jsessionid 도 함께 전달한다.

그래서
URL 전달 방식을 끄고 항상 쿠키를 통해서만 세션을 유지하고 싶으면 다음 옵션을 넣어주면 된다.
이렇게 하면 URL에 jsessionid 가 노출되지 않는다.

application.properties에 다음을 추가한다.

server.servlet.session.tracking-modes=cookie

77. 세션 정보와 타임아웃 설정

세션이 무제한 유지되면 서버 자원을 계속 사용하는 것이기 때문에 좋지않다.
그래서 세션을 시간에따라 지워줄 필요가 있다.

세션 정보 확인
세션이 제공하는 정보들을 확인해보자.

77.1 SessionInfoController

@Slf4j
@RestController
public class SessionInfoController {
    @GetMapping("/session-info")
    public String sessionInfo(HttpServletRequest request) {
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session == null) {
            return "세션이 없습니다.";
        }
        //세션 데이터 출력
        session.getAttributeNames().asIterator()
                .forEachRemaining(name -> log.info("session name={}, value={}",
                        name, session.getAttribute(name)));
        log.info("sessionId={}", session.getId());
        log.info("maxInactiveInterval={}", session.getMaxInactiveInterval());
        log.info("creationTime={}", new Date(session.getCreationTime()));
        log.info("lastAccessedTime={}", new
                Date(session.getLastAccessedTime()));
        log.info("isNew={}", session.isNew());
        return "세션 출력";
    }
}

sessionId : 세션Id, JSESSIONID 의 값이다. 예) 34B14F008AA3527C9F8ED620EFD7A4E1
maxInactiveInterval : 세션의 유효 시간, 예) 1800초, (30분)
creationTime : 세션 생성일시
lastAccessedTime : 세션과 연결된 사용자가 최근에 서버에 접근한 시간, 클라이언트에서 서버로
sessionId ( JSESSIONID )를 요청한 경우에 갱신된다.
isNew : 새로 생성된 세션인지, 아니면 이미 과거에 만들어졌고, 클라이언트에서 서버로
sessionId ( JSESSIONID )를 요청해서 조회된 세션인지 여부

세션 타임아웃 설정
세션은 사용자가 로그아웃을 직접 호출해서 session.invalidate() 가 호출 되는 경우에 삭제된다.
그런데 대부분의 사용자는 로그아웃을 선택하지 않고 그냥 웹 브라우저를 종료한다.

문제는 HTTP가 비 연결성(ConnectionLess)이므로 서버 입장에서는 해당 사용자가 웹 브라우저를 종료한 것인지 아닌지를 인식할 수 없다.
따라서 서버에서 세션 데이터를 언제 삭제해야 하는지 판단하기가 어렵다.

이 경우 남아있는 세션을 무한정 보관하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
1.세션과 관련된 쿠키( JSESSIONID )를 탈취 당했을 경우 오랜 시간이 지나도 해당 쿠키로 악의적인 요청을 할 수 있다.
2.세션은 기본적으로 메모리에 생성된다. 메모리의 크기가 무한하지 않기 때문에 꼭 필요한 경우만 생성해서 사용해야 한다.
10만명의 사용자가 로그인하면 10만개의 세션이 생성되는 것이다.

세션의 종료 시점
세션의 종료 시점을 어떻게 정하면 좋을까? 가장 단순하게 생각해보면, 세션 생성 시점으로부터 30분 정도로 잡으면 될 것 같다.
그런데 문제는 30분이 지나면 세션이 삭제되기 때문에, 열심히 사이트를 돌아다니다가 또 로그인을 해서 세션을 생성해야 한다.
그러니까 30분 마다 계속 로그인해야 하는 번거로움이 발생한다.

더 나은 대안은 세션 생성 시점이 아니라 사용자가 서버에 최근에 요청한 시간을 기준으로 30분 정도를 유지해주는 것이다.
이렇게 하면 사용자가 서비스를 사용하고 있으면, 세션의 생존 시간이 30분으로 계속 늘어나게 된다.
따라서 30분 마다 로그인해야 하는 번거로움이 사라진다.
HttpSession 은 이 방식을 사용한다.

세션 타임아웃 설정
스프링 부트로 글로벌 설정을 해주자.

application.properties에 설정을 해준다.

60초, 기본은 1800(30분)
글로벌 설정은 분 단위로 설정해야 한다. 60(1분), 120(2분)

server.servlet.session.timeout=1800
server.servlet.session.timeout=60

특정 세션 단위로 시간 설정
코드에 세션을 생성할때 지정하는 것이다.
내가 코드를 작성할때 메시지 같은 경우 짧게 보여주려고 3초만 보여주고 넘긴적이 있다.

session.setMaxInactiveInterval(1800); //1800초

세션 타임아웃 발생
세션의 타임아웃 시간은 해당 세션과 관련된 JSESSIONID 를 전달하는 HTTP 요청이 있으면 현재 시간으로 다시 초기화 된다.
이렇게 초기화 되면 세션 타임아웃으로 설정한 시간동안 세션을 추가로 사용할 수 있다.

session.getLastAccessedTime() : 최근 세션 접근 시간
LastAccessedTime 이후로 timeout 시간이 지나면, WAS가 내부에서 해당 세션을 제거한다.

정리
서블릿의 HttpSession 이 제공하는 타임아웃 기능 덕분에 세션을 안전하고 편리하게 사용할 수 있다.
실무에서 주의할 점은 세션에는 최소한의 데이터만 보관해야 한다는 점이다.
보관한 데이터 용량 * 사용자 수로 세션의 메모리 사용량이 급격하게 늘어나서 장애로 이어질 수 있다.
추가로 세션의 시간을 너무 길게 가져가면 메모리 사용이 계속 누적 될 수 있으므로 적당한 시간을 선택하는 것이 필요하다.
기본이 30분이라는 것을 기준으로 고민하면 된다.

세션은 최소한의 데이터만 보관해야한다.
너무 많이 담으면 오래걸린다.
실제론 id정도만 담고 그런다고 한다.

2023.08.13.

세션이 새로운 것인줄알았는데
매번 쿠키에 세션id가 잇는것을 알고는 있엇다.
이 쿠키의 세션id를 통해서 세션을 생성하고 관리하는 것임을 알게되엇다.

getSession(false)는 해본적이 없는데 처음알게 되엇다.

세션은 최소한의 데이터만 보관해야한다.
너무 많이 담으면 오래걸린다.
실제론 id정도만 담고 그런다고 한다.

스프링시큐리티 기본기능을 활용해서 세션을 직접 생성한적이 거의 없는 것 같다.