[Security] Spring Security 이모저모 정리

 

 

유잔씨가 Spring Security 정의나 필터는 잘 설명해놨기에 사용하는 클래스나 인터페이스, 그리고 제어하는 방법을 정리해보았다.

 

 

SecurityContextHolder

• 보안 주체의 세부 정보를 포함한 응용프로그램의 현재 보안 컨텍스트에 대한 세부정보 저장

SecurityContext

• Authentication을 보관하는 역할
• SecurityContext 를 통해서 Authentication 객체를 꺼내온다.
  
  

Authentication

• 현재 접근하는 주체의 정보와 권한을 담는 인터페이스
• SecurityContext에 담겨있어 접근하기 위해선 SecurityContextHolder > SecurityContext > Authentication순으로 접근해야한다.

public interface Authentication extends Principal, Serializable {
    // 현재 사용자의 권한 목록을 가져옴
    Collection getAuthorities();
    
    // credentials(주로 비밀번호)을 가져옴
    Object getCredentials();
    
    Object getDetails();
    
    // Principal 객체를 가져옴.
    Object getPrincipal();
    
    // 인증 여부를 가져옴
    boolean isAuthenticated();
    
    // 인증 여부를 설정함
    void setAuthenticated(boolean isAuthenticated) throws IllegalArgumentException;
}

UsernamePasswordAuthenticationToken

Authentication을 implements한 AbstractAuthenticationToken의 하위 클래스로

User의 ID가 Principal 역할을 하고, Password가 Credential의 역할을 한다.

• 생성자
  • 두번째 생성자 - 인증이 완료된 객체 생성
  • 첫번째 생성자 - 인증 전 객체 생성

public class UsernamePasswordAuthenticationToken extends AbstractAuthenticationToken {
    // 주로 사용자의 ID에 해당함
    private final Object principal;
    // 주로 사용자의 PW에 해당함
    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 authorities) {
		super(authorities);
		this.principal = principal;
		this.credentials = credentials;
		super.setAuthenticated(true); // must use super, as we override
	}
}

public abstract class AbstractAuthenticationToken implements Authentication, CredentialsContainer {
}

AuthenticationProvider

실제 인증에 대한 부분을 처리하며 Authenication객체를 받아 인증이 완료된 객체를 반환한다.

AuthenticationProvider 인터페이스를 구현해서 커스텀한 provider를 AuthenticationManager에 등록한다.

public interface AuthenticationProvider {

	// 인증 전의 Authenticaion 객체를 받아서 인증된 Authentication 객체를 반환
    Authentication authenticate(Authentication var1) throws AuthenticationException;

    boolean supports(Class var1);
    
}

AuthenticationManager

인증은 매니저를 통해 처리되는데 실질적으론 매니저에 등록된 provider에 의해 처리된다.

usename~ 첫번째 생성자 실행 → provider 실행(매니저가 등록) → usename~ 두번째 생성자 실행

→ 인증이 성공한 객체 생성되어 Security Context에 저장되며 인증 상태 유지를 세션에 보관

! 단, 인증이 실패한 경우 AuthenticationException 발생한다.

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

ProviderManager

실제 인증 과정에 대한 로직을 가지고 있는 AuthenticaionProvider를 List로 가지고 있으며

ProividerManager는 for문을 통해 모든 provider를 조회하면서 authenticate 처리한다.

public class ProviderManager implements AuthenticationManager, MessageSourceAware,
InitializingBean {
    public List<AuthenticationProvider> getProviders() {
		return providers;
	}
    public Authentication authenticate(Authentication authentication)
			throws AuthenticationException {
		Class<? extends Authentication> toTest = authentication.getClass();
		AuthenticationException lastException = null;
		Authentication result = null;
		boolean debug = logger.isDebugEnabled();
        //for문으로 모든 provider를 순회하여 처리하고 result가 나올 때까지 반복한다.
		for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) {
			try {
				result = provider.authenticate(authentication);

				if (result != null) {
					copyDetails(authentication, result);
					break;
				}
			}
			catch (AccountStatusException e) {
				prepareException(e, authentication);
				// SEC-546: Avoid polling additional providers if auth failure is due to
				// invalid account status
				throw e;
			}
		}
		throw lastException;
	}
}

ProviderManager에 구현한 CustomAuthentication을 등록하는 방법

WebSecurityConfigurerAdapter를 상속해 만든 SecurityConfig에서 진행

→ WebSecurityConfigurerAdapter의 상위 클래스에서는 AuthenticationManager를 가지고 있기 때문에 우리가 직접 만든 CustomAuthenticationProvider를 등록할 수 있다.

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  
    @Bean
    public AuthenticationManager getAuthenticationManager() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }
      
    @Bean
    public CustomAuthenticationProvider customAuthenticationProvider() throws Exception {
        return new CustomAuthenticationProvider();
    }
    
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.authenticationProvider(customAuthenticationProvider());
    }
}

UserDetails

• 인증에 성공하여 생성된 UserDetails 객체는 Authentication객체를 구현한 UsernamePasswordAuthenticationToken을 생성하기 위해 사용된다.
  • 즉 사용자 정보를 불러오기 위한 인터페이스
  • DB나 다른 사용자 저장소로부터 사용자 정보를 가져오는데 사용
• UserDetails 인터페이스를 살펴보면 아래와 같이 정보를 반환하는 메소드를 가지고 있다.
  UserDetails 인터페이스의 경우 직접 개발한 UserVO 모델에 UserDetails를 implements하여 이를 처리하거나 UserDetailsVO에 UserDetails를 implements하여 처리할 수 있다.

public interface UserDetails extends Serializable {

    Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();

    String getPassword();

    String getUsername();

    boolean isAccountNonExpired();

    boolean isAccountNonLocked();

    boolean isCredentialsNonExpired();

    boolean isEnabled();
    
}

 

UserDetailsService

• UserDetailsService 인터페이스는 UserDetails 객체를 반환하는 단 하나의 메소드를 가지고 있는데, 일반적으로 이를 구현한 클래스의 내부에 UserRepository를 주입받아 DB와 연결하여 처리한다.
• UserDetails 인터페이스는 아래와 같다.

public interface UserDetailsService {

    UserDetails loadUserByUsername(String var1) throws UsernameNotFoundException;

}

Password Encoding

AuthenticationManagerBuilder.userDetailsService().passwordEncoder() 를 통해 패스워드 암호화에 사용될 PasswordEncoder 구현체를 지정할 수 있다.

→ BCryptPasswordEncoder가 일반적으로 사용

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
	// TODO Auto-generated method stub
	auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
}

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder(){
	return new BCryptPasswordEncoder();
}

GrantedAuthority

GrantAuthority는 현재 사용자(principal)가 가지고 있는 권한을 의미한다.

ROLE_ADMIN나 ROLE_USER와 같이 ROLE_*의 형태로 사용하며, 보통 "roles" 이라고 한다.

GrantedAuthority 객체는 UserDetailsService에 의해 불러올 수 있고, 특정 자원에 대한 권한이 있는지를 검사하여 접근 허용 여부를 결정한다.

 

 

 

로그인 처리 과정

클래스나 인터페이스 설명을 쭉 읽고 로그인 처리하는 과정을 읽어보면 훨씬 이해가 잘된다.

1. 사용자가 아이디, 패스워드를 입력해 넘기면 HTTPServletRequest에 아이디, 비밀번호 정보가 전달된다.
   이때 AuthenticationFilter가 넘어온 아이디와 비밀번호의 유효성 검사를 실시한다.
2. 유효성 검사 후 실제 구현체인 UsernamePasswordAuthenticationToken을 만들어 넘겨준다.
3. 인증용 객체인 UsernamePasswordAuthenticationToken을 AuthenticationManager에게 전달한다.
4. AuthenticationManager는 UsernamePasswordAuthenticationToken을 AuthenticationProvider에게 전달한다.
5. 사용자 아이디를 UserDetailsService로 보낸다.
   UserDetailService는 사용자 아이디로 찾은 사용자의 정보를 UserDetails 객체로 만들어 AuthenticationProvider에게 전달한다.
6. DB에 있는 사용자 정보를 가져온다.
7. 입력 정보와 UserDetails의 정보를 비교해 실제 인증 처리를 진행한다.
8. 사진 속 10번까지 인증이 완료되면 SecurityContextHolder에 Authentication을 저장한다.
   인증 성공 여부에 따라 성공 시 AuthenticationSuccessHandler, 실패 시 AuthenticationFailureHandler 핸들러를 실행한다.

 

 

보안 컨텍스트를 통해 사용자 정보 접근하기

만약 인증 성공 시 다음과 같이 인증된 사용자의 정보를 가져올 수 있다.

Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
String username = authentication.getName();
Object principal = authentication.getPrincipal();

 

 

 

권한 기반 접근 제어

인증된 사용자에게 권한 기반 접근 제어를 적용할 수 있다.

특히 Spring Security는 @PreAuthorize, @Secured 같은 애노테이션을 통해 특정 메서드에 대한 접근을 제한할 수 있다.

@PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")
public void secureMethod() {
    // 관리자인 사용자만 접근 가능
}

 

 

URL 기반 접근 제어

Spring Security 설정 파일 = WebSecurityConfigurerAdapter를 상속받은 클래스 에서 URL 기반으로 접근 제어를 할 수 있다.

@Configuration
@EnableWebSecurity //Spring Security를 활성화
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests() //http.authorizeRequests(): 요청에 대한 인가(권한 부여) 규칙을 설정하기 시작
                .antMatchers("/").permitAll() // 홈 페이지는 모든 사용자가 접근 가능
                .anyRequest().authenticated() // 그 외 모든 요청은 인증된 사용자만 접근 가능
                .and() //설정을 연결
            .formLogin() //폼 기반 로그인을 설정
                .loginPage("/login") // 사용자 정의 로그인 페이지를 설정
                .permitAll() //로그인 페이지에 대한 접근을 모든 사용자에게 허용
                .and() //설정을 연결
            .logout() //로그아웃을 설정
                .permitAll(); //로그아웃 URL에 대한 접근을 모든 사용자에게 허용
    }

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder(); //비밀번호 암호화
    }
}