JWT를 통한 인증을 통해 Node.js 및 WebSocket 기반 애플리케이션을 위한 사용자 정의 바이너리 프로토콜 개발

소개

효율적이고 안전한 애플리케이션을 개발하려면 신중한 API뿐만 아니라 올바른 데이터 전송 프로토콜 선택도 필요합니다. 웹 애플리케이션은 일반적으로JSON또는XML과 같은 텍스트 기반 형식을 사용하지만최소 대기 시간과 낮은 데이터 전송량이 필요한 고성능 시스템의 경우 바이너리 프로토콜을 사용하는 것이 유리할 수 있습니다. 이 기사에서는Node.js및WebSockets 기반 애플리케이션을 위한 사용자 정의 바이너리 프로토콜을 개발하고,JWT를 통해 인증을 추가하고, 다른 데이터 형식에 비해 바이너리 프로토콜의 장점을 살펴보는 방법을 살펴보겠습니다.

왜 바이너리 프로토콜인가요?

바이너리 프로토콜의 장점:

• 효율성:바이너리 프로토콜은 텍스트 기반 형식(예: JSON)보다 더 컴팩트합니다. 이를 통해 데이터를 보다 압축된 형식으로 전송할 수 있으므로 전송되는 트래픽 양이 줄어듭니다.

• 성능: 데이터가 적고 텍스트 형식을 구문 분석할 필요가 없는 바이너리 프로토콜은 클라이언트와 서버 측의 리소스를 절약합니다.

• 보안:바이너리 데이터는 텍스트 데이터에 비해 즉석에서 분석하기가 어렵기 때문에 바이너리 프로토콜이 공격에 덜 취약합니다.

• 유연성:바이너리 프로토콜에서는 특정 데이터 유형(예: 부동 소수점 숫자, 문자열, 바이트 배열 등)을 수용하도록 데이터 형식을 더 정확하게 제어할 수 있습니다.

시스템 아키텍처:

우리는 다음 구성 요소로 구성된 시스템을 개발할 것입니다:

• 클라이언트와 통신하기 위해WebSockets을 사용하는Node.js의 서버입니다.

• AJavaScript 클라이언트는 서버에 연결하고 바이너리 프로토콜을 사용하여 데이터를 전송합니다.

• JWT(JSON 웹 토큰)을 사용하여 인증하여 클라이언트를 서버에 안전하게 연결합니다.

Node.js에서 서버 구현

종속성 설치

먼저 필요한 종속성을 설치해 보겠습니다.

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ws는 서버 측에서WebSocket작업을 위한 라이브러리이고,jsonwebtoken은 JWT 작업을 위한 라이브러리입니다.

간단한 서버 코드:

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코드 설명:

• JWT 인증:서버는 연결 시 클라이언트가 전달한 JWT 토큰을 확인합니다. 토큰이 유효하지 않으면 서버는 인증 오류로 연결을 종료합니다.

• 이진 데이터 처리:이 예에서는 클라이언트가 이진 데이터를 전송한다고 가정합니다. 서버는 데이터를 바이트 단위로 읽어 메시지를 구문 분석합니다. 예를 들어, 메시지의 첫 번째 바이트를 메시지 유형으로 사용할 수 있고 그 뒤에 메시지 길이와 데이터 자체를 사용할 수 있습니다.

• WebSocket 서버:ws라이브러리는 연결과 메시지를 관리하는 데 사용됩니다.

클라이언트 구현

클라이언트 코드

클라이언트를 구현하기 위해 순수 JavaScript를 사용합니다.

으아악

코드 설명:

• 서버 연결:클라이언트는 요청 문자열을 통해 JWT 토큰을 전달하여WebSocket서버에 연결합니다.

• 바이너리 데이터 보내기:바이너리 데이터를 보내기 위해 메시지 유형과 텍스트 데이터가 기록되는 ArrayBuffer가 생성됩니다.

• 메시지 수신:클라이언트는 서버에서 바이너리 데이터를 기대하고 DataView를 사용하여 이를 구문 분석하여 바이트를 읽습니다.

JWT 토큰 생성 및 검증

서버 측에서 JWT 토큰을 생성하는 예:

으아악

이 토큰은 클라이언트를 연결하는 데 사용될 수 있습니다.

결론

바이너리 프로토콜을WebSockets과 함께 사용하고JWT를 통한 인증을 사용하면 클라이언트-서버 통신을 위한 효율적이고 안전한 시스템이 가능합니다. 바이너리 프로토콜은 구현이 복잡함에도 불구하고 상당한 성능 및 데이터 감소 이점을 제공합니다. 지연 시간과 네트워크 활용도를 최소화하는 것이 중요한 로드가 많고 리소스 집약적인 애플리케이션에 특히 적합합니다.

이 접근 방식은 게임 개발, 실시간 시스템, 금융 애플리케이션 및 고성능과 안정성이 필요한 기타 시스템에 유용할 수 있습니다.

그리고 물론 읽어주셔서 감사합니다.

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