FASTAPI OAUTH2.0 인증, 인코딩 디코딩을 통한 JWT 생성과 검증, 리프레시 토큰 생성

먼저 OAUTH2.0인증을 위한 변수를 만든다.

# 엑세스 토큰검증을 위한 의존성 주입
oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="token")

 
 
 jwt를 생성하는데는 헤더.페이로드.시그니처가 필요하다 
 
헤더는 자동으로 생성된다
{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}
 
페이로드는 서비스에서 공통적으로 사용하는 클레임으로, 만료시간 exp를 설정했다.
 
그리고 시그니처는 jwt.encode함수안에 자동으로 생성된 헤더(알고리즘 HS256)와 사용자 정보가 담긴 페이로드, 시크릿키를 합쳐져서 만들어진다 = 헤더+ 페이로드+ 시크릿키
 
인코딩(Encode) 과정에서는 사용자 정보가 담긴 데이터 페이로드와  클레임을(여기서 토큰 만료시간을 나타내는 exp를 설정), 시크릿키,헤더에 담긴 알고리즘으로 JWT를 생성한다. 이 과정에서 데이터는 JSON 형태로 정의되고, Base64Url로 인코딩되며, 시크릿 키를 사용하여 서명된다.

def create_access_token(data: dict, expires_delta: timedelta = None):
    to_encode = data.copy()
    # 만료시간 설정
    if expires_delta:
        expire = datetime.utcnow() + expires_delta
    else:
        expire = datetime.utcnow() + timedelta(minutes=15)
    to_encode.update({"exp": expire})
    #사용자의 로그인 완료하면 서버는 사용자의 정보(예: 사용자 ID)와
    # 일정 기간 동안 유효한 만료 시간을 포함하는 JWT를 생성 -> 인코딩과정
    encoded_jwt = jwt.encode(to_encode, SECRET_KEY, algorithm=ALGORITHM)

 
 
로그인 인증이 완료되면 jwt 엑세스 토큰이 생성되고(유효기간은 1분이다.) 의존성에 엑세스 토큰을 주입한다 디코딩(Decode) 과정에서는 전달받은 JWT의 엑세스토큰 유효성을 검증하고, 클레임 정보(sub는 토큰 제목이다)를 해석한다. 이 과정은 주로 토큰의 인증과 권한 부여에 사용된다.

# 타입 힌트 Annotated를 사용
async def get_current_user(token: Annotated[str, Depends(oauth2_scheme)]):
    credentials_exception = HTTPException(
        # 사용자 인증 실패할때 에러메시지
        status_code=status.HTTP_401_UNAUTHORIZED,
        detail="토큰 유효시간이 지났습니다 다시로그인 해주십시오",
        headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"},
    )
    try:
        payload = jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
        #  sub는 클레임,토큰의 주체, 즉 사용자의 식별자를 나타냄
        username: str = payload.get("sub")
        if username is None:
            raise credentials_exception
        token_data = TokenData(username=username)
    except JWTError:
        raise credentials_exception
    user = get_user(fake_users_db, username=token_data.username)
    if user is None:
        raise credentials_exception
    return user

 
 
로그인 인증후 get_current_active_user함수에 get_current_user함수 의존성을 주입, 현재 활성 상태가 disabled인지 확인하고 인증된 사용자모델(User)을 반환, 사용자가 비활성 상태인 경우, HTTP 예외를 발생시켜 요청을 거부

async def get_current_active_user(
    current_user: Annotated[User, Depends(get_current_user),]
):
    if current_user.disabled:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Inactive user")
    return current_user

 
User모델 필드

class User(Document):
    username: str
    hashed_password: str

 
 
임시 가짜 데이터베이스안에는 인증이 완료된  username과 hased_password 키값이 존재한다. 그리고 disabled가 활성화 되어있다.

fake_users_db = {
    "hongsun2": {
        "username": "hongsun2",
        "full_name": "Hong Sun",
        "email": "Hongsun@example.com",
        "hashed_password": "$...",
        "disabled": False,
    }
}

 
 
그러므로 oauth2인증에 성공하면 임시 가짜 데이터베이스가 출력되서 보여준다 UserInfo 응답 모델은 fake_users_db 이다. 엑세스 토큰에 유효기간은 1분이라 1분만 보여준다.

@app.get("/users/me/access_token", response_model=UserInfo)
async def read_users_me(
    current_user: Annotated[UserInfo, Depends(get_current_active_user)]
):
    return current_user

 
 
유효기간1분이 다지나고 나면 리프레시 토큰이 필요하다 먼저 사용자 정보가 담긴 페이로드 딕셔너리 데이터와 유효기간exp클레임, 시크릿키, 헤더 알고리즘을 조합해 인코딩해준다

def create_refresh_token(data: dict, expires_delta: timedelta | None = None):
    to_encode = data.copy()
    if expires_delta:
        expire = datetime.now(timezone.utc) + expires_delta
    else:
        expire = datetime.now(timezone.utc) + timedelta(days=7)
    to_encode.update({"exp": expire})
    encoded_jwt = jwt.encode(to_encode, SECRET_KEY, algorithm=ALGORITHM)
    return encoded_jwt

 
 
 
리프레시 디코딩 과정을 통해 토큰을 리프레시 토큰으로 갱신해준다. 

# 리프레시 토큰을 검증하고 사용자 정보를 가져오는 함수
async def get_user_info_by_refresh_token(refresh_token: str) -> UserInfo:
    credentials_exception = HTTPException(
        status_code=401,
        detail="토큰이틀렸거나 토큰유효시간이 지났습니다 토큰을 다시 발급하십시오",
        headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"},
    )
    try:
        payload = jwt.decode(refresh_token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
        username: str = payload.get("sub")
        if username is None:
            raise credentials_exception
        user = get_user(fake_users_db, username)
        if user is None:
            raise credentials_exception
        return user
    except JWTError:
        raise credentials_exception

 
 
 
 
테스트 화면 
 
1. OAUTH2 로그인 후 인증화면
 

 
 
2. 인증완료후 액세스토큰, 리프레시 토큰 생성 
 

 
 
3. 엑세스토큰 1분 유효기간 지나서 메시지 출력
 

 
 
4. 리프레시 토큰을 생성해 일주일 유효기간 설정 메시지가 잘 출력된다.