[Spring Security] 아키텍쳐 및 동작원리

Spring Security

Spring Security는 인증, 권한 관리 그리고 데이터 보호 기능을 포함하여 웹 개발 과정에서 필수적인 사용자 관리 기능을 구현하는데 도움을 주는 Spring의 강력한 프레임워크

개발자들이 보안 관련 기능을 효율적이고 신속하게 구현할 수 있도록 도움

 

Spring Security 아키텍처

 

1. Http Request 수신 

-> 사용자가 로그인 정보와 함께 인증 요청을 한다.

2. 유저 자격을 기반으로 인증토큰 생성 

-> AuthenticationFilter가 요청을 가로채고, 가로챈 정보를 통해 UsernamePasswordAuthenticationToken의 인증용 객체를 생성한다.

3. FIlter를 통해 AuthenticationToken을 AuthenticationManager로 위임

-> AuthenticationManager의 구현체인 ProviderManager에게 생성한 UsernamePasswordToken 객체를 전달한다.

4. AuthenticationProvider의 목록으로 인증을 시도

-> AutenticationManger는 등록된 AuthenticationProvider들을 조회하며 인증을 요구한다.

5. UserDetailsService의 요구

-> 실제 데이터베이스에서 사용자 인증정보를 가져오는 UserDetailsService에 사용자 정보를 넘겨준다.

6. UserDetails를 이용해 User객체에 대한 정보 탐색

-> 넘겨받은 사용자 정보를 통해 데이터베이스에서 찾아낸 사용자 정보인 UserDetails 객체를 만든다.

7. User 객체의 정보들을 UserDetails가 UserDetailsService(LoginService)로 전달

-> AuthenticaitonProvider들은 UserDetails를 넘겨받고 사용자 정보를 비교한다.

8. 인증 객체 or AuthenticationException

-> 인증이 완료가되면 권한 등의 사용자 정보를 담은 Authentication 객체를 반환한다.

9. 인증 끝

-> 다시 최초의 AuthenticationFilter에 Authentication 객체가 반환된다.

10. SecurityContext에 인증 객체를 설정

-> Authentication 객체를 Security Context에 저장한다.

최종적으로는 SecurityContextHolder는 세션 영역에 있는 SecurityContext에 Authentication 객체를 저장한다. 사용자 정보를 저장한다는 것은 스프링 시큐리티가 전통적인 세선-쿠키 기반의 인증 방식을 사용한다는 것을 의미한다.

 

 

Spring Security가 작동하는 내부 구조

1. 사용자가 자격 증명 정보를 제출하면, AbstractAuthenticationProcessingFilter가 Authentication 객체를 생성합니다.

2. Authentication 객체가 AuthenticationManager에게 전달됩니다.

3. 인증에 실패하면, 로그인 된 유저정보가 저장된 SecurityContextHolder의 값이 지워지고 RememberMeService.joinFail()이 실행됩니다. 그리고 AuthenticationFailureHandler가 실행됩니다.

4. 인증에 성공하면, SessionAuthenticationStrategy가 새로운 로그인이 되었음을 알리고, Authentication 이 SecurityContextHolder에 저장됩니다. 이후에 SecurityContextPersistenceFilter가 SecurityContext를 HttpSession에 저장하면서 로그인 세션 정보가 저장됩니다.

그 뒤로 RememberMeServices.loginSuccess()가 실행됩니다. ApplicationEventPublisher가 InteractiveAuthenticationSuccessEvent를 발생시키고 AuthenticationSuccessHandler 가 실행됩니다.

 

 주요 컴포넌트 : SecurityContextHolder, SecurityContext, Authentication

Authentication 클래스는 현재 접근하는 주체의 정보와 권한을 담는 인터페이스고 SecurityContext 저장되며 SecurityContextHolder를 통해 SecurityContext에 접근하고, SecurityContext를 통해 Authentication에 접근할 수 있다.

 

Authentication

현재 접근하는 주체의 정보와 권한을 담는 인터페이스이다. Authentication 객체는 SecurityContext에 저장되며,
SecurityContextHolder를 통해 SecurityContext에 접근하고, SecurityContext를 통해 Authentication에 접근할 수 있다.

 

SecurityContextHolder

SecurityContextHolder는 보안 주체의 세부 정보를 포함하여 응용프로그램의 현재 보안 컨텍스트에 대한 세부 정보가 저장된다.

SecurityContext

Authentication을 보관하는 역할을 하며, SecurityContext를 통해 Authentication을 저장하거나 꺼내올 수 있다.

	SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
	SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication(authentication);

 

UsernamePasswordAuthenticationToken

UsernamePasswordAuthenticationToken은 Authentication을 implements한 AbstractAuthenticationToken의 하위 클래스로, User의 ID가 Principal 역할을 하고, Password가 Credential의 역할을 한다. UsernamePasswordAuthenticationToken의 첫 번째 생성자는 인증 전의 객체를 생성하고, 두번째는 인증이 완료된 객체를 생성한다.

	public abstract class AbstractAuthenticationToken implements Authentication, CredentialsContainer {
	}
	public class UsernamePasswordAuthenticationToken extends AbstractAuthenticationToken {
	private static final long serialVersionUID = SpringSecurityCoreVersion.SERIAL_VERSION_UID;
	// 주로 사용자의 ID에 해당
	private final Object principal;
	// 주로 사용자의 PW에 해당
	private Object credentials;
	// 인증 완료 전의 객체 생성
	public UsernamePasswordAuthenticationToken(Object principal, Object credentials) {
	super(null);
	this.principal = principal;
	this.credentials = credentials;
	setAuthenticated(false);
	}
	// 인증 완료 후의 객체 생성
	public UsernamePasswordAuthenticationToken(Object principal, Object credentials,
	Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
	super(authorities);
	this.principal = principal;
	this.credentials = credentials;
	super.setAuthenticated(true); // must use super, as we override
	}
	}

AuthenticationManager

인증에 대한 부분은 AuthenticationManager를 통해서 처리하게 되는데, 실질적으로는 AuthenticationManager에등록된 AuthenticationProvider에 의해 처리된다. 인증에 성공하면 두번째 생성자를 이용해 객체를 생성하여 SecurityContext에 저장한다.

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

AuthenticationProvider

AuthenticationProvider에서는 실제 인증에 대한 부분을 처리하는데, 인증 전의 Authentication 객체를 받아서 인증이 완료된 객체를 반환하는 역할을 한다. 아래와 같은 인터페이스를 구현해 Custom한 AuthenticationProvider를 작성하고 AuthenticationManager에 등록하면 된다.

	public interface AuthenticationProvider {
	Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;
	boolean supports(Class<?> authentication);
	}

ProviderManager

AuthenticationManager를 implements한 ProviderManager는 AuthenticationProvider를 구성하는 목록을 갖는다.

	public class ProviderManager implements AuthenticationManager, MessageSourceAware, InitializingBean {
	public List<AuthenticationProvider> getProviders() {
	return this.providers;
	}
	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();
	// for문으로 모든 provider를 순회하여 처리하고 result가 나올때까지 반복한다.
	for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) { ... }
	}
	}

UserDetailsService

UserDetailsService는 UserDetails 객체를 반환하는 하나의 메소드만을 가지고 있는데, 일반적으로 이를 implements한 클래스에 UserRepository를 주입받아 DB와 연결하여 처리한다.

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

UserDetails

인증에 성공하여 생성된 UserDetails 객체는 Authentication객체를 구현한 UsernamePasswordAuthenticationToken을 생성하기 위해 사용된다. UserDetails를 implements하여 처리할 수 있다.

	public interface UserDetails extends Serializable {
	// 권한 목록
	Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();
	String getPassword();
	String getUsername();
	// 계정 만료 여부
	boolean isAccountNonExpired();
	// 계정 잠김 여부
	boolean isAccountNonLocked();
	// 비밀번호 만료 여부
	boolean isCredentialsNonExpired();
	// 사용자 활성화 여부
	boolean isEnabled();
	}

GrantedAuthority

GrantedAuthority는 현재 사용자(Principal)가 가지고 있는 권한을 의미하며, ROLE_ADMIN이나 ROLE_USER와 같이 ROLE_*의 형태로 사용한다. GrantedAuthority 객체는 UserDetailsService에 의해 불러올 수 있고, 특정 자원에 대한 권한이 있는지를 검사하여 접근 허용 여부를 결정한다.

출처: https://dev-coco.tistory.com/174 [슬기로운 개발생활:티스토리]