Proof Key for Code Exchange by OAuth Public Clients

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7636

RFC ft-ietf-oauth-spop: Proof Key for Code Exchange by OAuth Public Clients

PKCE(Proof Key for Code Exchange)는 OAuth2 Flow에서 인가(Authorization) 과정에 인증코드 가로채기 공격(authorization code interception attack)을 방어하기 위한 방법입니다. 패스워드 변경, 회원가입 등 API호출간 동선의 적합성을 검증하기 위한 수단으로도 많이 활용됩니다. 

 

[개요]

인가코드 발급에서 code_challenge를 포함하고, 인가코드를 이용한 액세스 토큰 발급에 code_verifier함께 API로 보내 검증합니다.

 

[절차 예시]

(1) 클라이언트에서 code_verifier 생성

- 시스템 GUID를 생성 후, UTF8 Byte시퀀스로 인코딩합니다. Byte Array를 SHA512으로 해싱하고 Url 인코딩합니다. 

public static string CodeVerifier()
{
    var HashTool = SHA512.Create();
    Byte[] PhraseAsByte = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(Guid.NewGuid()));
    Byte[] EncryptedBytes = HashTool.ComputeHash(PhraseAsByte);
    HashTool.Clear();
    return Base64UrlEncoder.Encode(EncryptedBytes);
}

(2) 클라이언트에서 code_challenge 생성

- code_verifier를 UTF8 Byte시퀀스로 인코딩합니다. Byte Array를 SHA256으로 해싱하고 Url 인코딩합니다.

string codeChallenge(string codeVerifier)
{
    if (codeVerifier != null)
    {
        var HashTool = SHA256.Create();
        Byte[] PhraseAsByte = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(codeVerifier));
        Byte[] EncryptedBytes = HashTool.ComputeHash(PhraseAsByte);
        HashTool.Clear();
        return Base64UrlEncoder.Encode(EncryptedBytes);
    }
    return "";
}

(3) 인가코드 발급 요청 시, code_challenge를 함께 전달합니다.

- state 파람에 난수를 추가 전달하고 RedirectURI로 전달받은 state가 일치하는지 검증하여 인가코드 발급만 따로 검증도 가능합니다.

 

(4) 액세스 토큰 발급 요청 시, code_verifier를 전달합니다. 

- client_secret 파람을 추가 설정하여 사전에 정의된 코드를 알고 있는 클라이언트만 API호출 가능하도록 보안을 강화 할 수 있습니다.

- 액세스 토큰 발급자는 code_verifier를 이용하여 (2)의 절차와 동일하게 code_challenge를 만들고 앞선 (1)에서 받은 code_challenge와 동일한지 검증합니다. 

 

PKCE(code_verifier, code_challenge)와 state, client_secret을 이용하면 인가 처리 시, 외부의 가로채기를 대부분 막아낼 수 있습니다. PKCE는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 만들고 IETF 커뮤니티의 합의를 통해 공개 검토 받고 배포 승인을 받았습니다. 

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이러한 PKCE의 안전성으로 이와 유사하게 API 호출 검증하는 경우가 많습니다. 

패스워드 변경과 같은 중요 API 호출 PKCE개념과 세션 일치 여부를 판단하여 API호출 승인하는 일반적인 예시를 공유합니다.

 

(1) code_challenge 전달 API를 호출합니다. 

- API호출 후, 인가코드를 전달 받습니다. 

- 추가로 클라이언트 키해시 또는 번들ID 또는 클라이언트 레퍼러, IP 등. 을 검증해서 호출자를 판단합니다. 

(2) 검증대상 API (ex. 패스워드변경) 를 호출합니다. 

- code_verifier를 이용하여 (2)의 절차와 동일하게 code_challenge를 생성하고 동일한지 비교하고 인가코드를 검증합니다.  

- 인가코드에 짧은 timeout을 설정해도 좋고 앞선 code_challenge 전달 API와 동일한 호출자 정보 검증을 할 수도 있습니다. 

- 모든 검증이 통과되면 중요 로직을 처리합니다.