Spring

[Spring]쿠키, 세션 사용해보기

마닐라 2022. 6. 7. 15:45

일단 쿠키만 사용해서 로그인, 로그아웃 기능을 구현해볼 것이다.

 

로그인 상태 유지하기

로그인의 상태를 어떻게 유지할 수 있을까?

쿼리 파라미터를 계속 유지하면서 보내는 것은 매우 어렵고 번거로운 작업이다.

쿠키를 사용해보자.

 

서버에서 로그인에 성공하면 HTTP 응답에 쿠키를 담아서 브라우저에 전달하자.

그러면 브라우저는 앞으로 해당 쿠키를 지속해서 보내준다.

 

쿠키에는 영속 쿠키와 세션 쿠키가 있다.

영속 쿠키: 만료 날짜를 입력하면 해당 날짜까지 유지

세션 쿠키: 만료 날짜를 생략하면 브라우저 종료시 까지만 유지

브라우저 종료시 로그아웃이 되길 기대하므로, 우리에게 필요한 것은 세션 쿠키이다.

 //쿠키에 시간 정보를 주지 않으면 세션 쿠키(브라우저 종료시 모두 종료)
Cookie idCookie = new Cookie("memberId", String.valueOf(loginMember.getId()));
response.addCookie(idCookie);

 

로그인에 성공하면 쿠키를 생성하고 HttpServletResponse 에 담는다.

쿠키 이름은 memberId 이고, 값은 회원의 id 를 담아둔다.

웹 브라우저는 종료 전까지 회원의 id 를 서버에 계속 보내줄 것이다.

 

크롬 브라우저나 POSTMAN을 통해 HTTP 응답 헤더에 쿠키가 추가된 것을 확인할 수 있다.

 

이후 서버에서는 @CookieValue 를 사용하면 편리하게 쿠키를 조회할 수 있다.

 

쿠키를 사용해서 로그인Id를 전달해서 로그인을 유지할 수 있다.

그런데 여기에는 심각한 보안 문제가 있다.

 

문제

- 쿠키 값은 임의로 변경할 수 있다.

클라이언트가 쿠키를 강제로 변경하면 다른 사용자가 된다.

실제 웹브라우저 개발자모드 -> Application -> Cookie 변경으로 확인

Cookie: memberId=1 -> Cookie: memberId=2 (다른 사용자의 이름이 보임)

- 쿠키에 보관된 정보는 훔쳐갈 수 있다.

만약 쿠키에 개인정보나, 신용카드 정보가 있다면? 이 정보가 웹 브라우저에도 보관되고, 네트워크 요청마다 계속 클라이언트에서 서버로 전달된다.

쿠키의 정보가 나의 로컬 PC가 털릴 수도 있고, 네트워크 전송 구간에서 털릴 수도 있다.

- 해커가 쿠키를 한번 훔쳐가면 평생 사용할 수 있다.

해커가 쿠키를 훔쳐가서 그 쿠키로 악의적인 요청을 계속 시도할 수 있다.

 

대안

쿠키에 중요한 값을 노출하지 않고, 사용자 별로 예측 불가능한 임의의 토큰(랜덤 값)을 노출하고, 서버에서 토큰과 사용자 id를 매핑해서 인식한다.

그리고 서버에서 토큰을 관리한다.

토큰은 해커가 임의의 값을 넣어도 찾을 수 없도록 예상 불가능 해야 한다.

해커가 토큰을 털어가도 시간이 지나면 사용할 수 없도록 서버에서 해당 토큰의 만료시간을 짧게(예: 30분) 유지한다.

또는 해킹이 의심되는 경우 서버에서 해당 토큰을 강제로 제거하면 된다.

 

쿠키와 세션을 사용해서 서버에서 중요한 정보를 관리할 수 있다.

 

위의 대안과 비슷하게 세션을 사용하면 아래와 같은 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.

 

로그인 처리하기 - 세션 직접 만들기

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());
        }
    }


    public 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);
    }

}

 

SessionManagerTest

class SessionManagerTest {

    SessionManager sessionManager = new SessionManager();

    @Test
    void sessionTest() {

        //세션 생성 - 서버의 응답
        MockHttpServletResponse response = new MockHttpServletResponse();
        Member member = new Member();
        sessionManager.createSession(member, response);

        //요청에 응답 쿠키 저장 - 클라이언트의 요청
        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();

    }
}

간단하게 테스트를 진행해보자.

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

 

@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());

    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 세션을 등록한다. 세션에 loginMember 를 저장해두고, 쿠키도 함께 발행한다.

 

@GetMapping("/")
public String homeLoginV2(HttpServletRequest request, Model model) {

    //세션 관리자에 저장된 회원 정보 조회
    Member member = (Member)sessionManager.getSession(request);

    //로그인
    if (member == null) {
        return "home";
    }

    model.addAttribute("member", member);
    return "loginHome";
}

 

그리고나서 세션 관리자에 저장된 회원 정보를 조회한다.

만약 회원 정보가 없으면, 쿠키나 세션이 없는 것 이므로 로그인 되지 않은 것으로 처리한다.

 

정리

세션과 쿠키의 개념을 명확하게 이해하기 위해서 직접 만들어보았다.

사실 세션이라는 것이 뭔가 특별한 것이 아니라 단지 쿠키를 사용하는데, 서버에서 데이터를 유지하는 방법일 뿐이다.

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.

 

로그인 처리하기 - 서블릿 HTTP 세션

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 위에서 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

 

@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());

    if (loginMember == null) {
        bindingResult.reject("loginFail", "아이디 또는 비밀번호가 맞지 않습니다.");
        return "login/loginForm";
    }

    //로그인 성공 처리
    //세션이 있으면 있는 세션 반환, 없으면 신규 세션을 생성
    HttpSession session = request.getSession();
    //세션에 로그인 회원 정보 보관
    session.setAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER, loginMember);

    return "redirect:/";

}

 

위와 같이 HttpSession.getSession을 사용해서 세션을 생성할 수 있다.

 

세션의 생성과 조회

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.

 

세션에 로그인 회원 정보 보관

session.setAttribute(SessionConst.LOGIN_MEMBER, loginMember);

세션에 데이터를 보관하는 방법은 request.setAttribute(..) 와 비슷하다.

하나의 세션에 여러 값을 저장할 수 있다

 

세션 제거

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

 

@GetMapping("/")
public String homeLoginV3(HttpServletRequest request, Model model) {

    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";
}

 

여기서는 세션을 찾아서 사용하는 시점이므로 세션이 있을 때 새롭게 생성할 필요가 없다.

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

 

@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.

@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";
}

세션을 찾고, 세션에 들어있는 데이터를 찾는 번거로운 과정을 스프링이 한번에 편리하게 처리해주는 것을 확인할 수 있다.

 

TrackingModes

로그인을 처음 시도하면 URL이 다음과 같이 jsessionid 를 포함하고 있는 것을 확인할 수 있다.

http://localhost:8080/;jsessionid=F59911518B921DF62D09F0DF8F83F872

 

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.

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

 

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

 

application.properties

server.servlet.session.tracking-modes=cookie

 

세션 정보와 타임아웃 설정

세션 정보 확인

세션이 제공하는 정보들을 확인해보자.

 

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("getMaxInactiveInterval={}", 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 비연결성(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.

 

세션과 관련된 쿠키( JSESSIONID )를 탈취 당했을 경우 오랜 시간이 지나도 해당 쿠키로 악의적인 요청을 할 수 있다.

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 설정

application.properties

server.servlet.session.timeout=60 : 60초, 기본은 1800(30분)

(글로벌 설정은 분 단위로 설정해야 한다. 60(1분), 120(2분), ...)

server.servlet.session.timeout=60 : 60초, 기본은 1800(30분)

 

특정 세션 단위로 시간 설정

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

 

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 30 분이라는 것을 기준으로 고민하면 된다.

 

출처

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-mvc-2/