[Java] WHOIS OpenAPI를 사용한 해외 IP 차단 기능 구현 (2)

1. 개요

 - Interceptor와 WHOIS OpenAPI를 사용하여 해외에서 접근하는 IP를 차단해보자.

 

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2. 환경

 - SpringBoot

 - JDK 1.8

 

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3. 구현

 - 핵심 로직은 크게 2가지이다. Client의 요청을 Controller 앞단에서 처리되게 할 Interceptor, WHOIS API 통신을 위한 CloseableHttpClient.

 

 1) IPCheckInterceptor.java

@Component
public class IPCheckInterceptor implements HandlerInterceptor, Constants {
	
	@Autowired
	private WSOpenAPIService WSService;

	private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
	
	@Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
	
		String clientIp = request.getHeader("X-Forwarded-For");
	    if (ObjectUtils.isEmpty(clientIp) || "unknown".equalsIgnoreCase(clientIp)) {
	        clientIp = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
	    }
	    if (ObjectUtils.isEmpty(clientIp) || "unknown".equalsIgnoreCase(clientIp)) {
	        clientIp = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
	    }
	    if (ObjectUtils.isEmpty(clientIp) || "unknown".equalsIgnoreCase(clientIp)) {
	        clientIp = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");
	    }
	    if (ObjectUtils.isEmpty(clientIp) || "unknown".equalsIgnoreCase(clientIp)) {
	        clientIp = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
	    }
	    if (ObjectUtils.isEmpty(clientIp) || "unknown".equalsIgnoreCase(clientIp)) {
	        clientIp = request.getRemoteAddr();
	    }
		
	    //로컬 테스트 시 주석 해제해주세요. 미국 IP입니다.
	    //clientIp = "54.211.120.28";
	    
	    if(!LOCAL_HOST.equals(clientIp)) {
	    	Map<String,String> clientInfo = WSService.getClientInfoByIPAddress(clientIp);
	    	
	    	if(clientInfo == null) {
	    		logger.error("IP에 대한 클라이언트 정보 조회에 실패하였습니다.");
	    		return false;
	    	}
	    	
	    	String country = clientInfo.get(WHO_IS_COUNTRY_CODE);

	    	if(!KOREA_COUNTRY_CODE.equals(country)) {
	    		logger.error("해외 IP가 감지되었습니다. 접근을 차단합니다. IP : {}, Country : {}", clientIp, country);
	    		return false;
	    	}
	    }
	    
	    return true;
	}
}

 - 'Client IP 추출 > WHOIS Service 메서드 실행 > 국적 코드 확인 > 접근 차단' 로직을 수행한다.

 

 - preHandler Method : Controller에 접근하기 이전에 수행되는 메서드이다. 메서드 내부에는 웹서버나 프록시를 거쳐 들어온 클라이언트의 IP를 request Header에서 추출하고, WHOIS API를 호출하는 로직이 포함되어있다.

 

 - !LOCAL_HOST.equals(clientIp) : LOCAL_HOST는 127.0.0.1 값에 대한 상수으로 인터페이스에 정의해두었다. 로컬 테스트 시 API를 태울 필요가 없어 추가하였다.

 

 - WSService.getClientInfoByIpAddress(String clientIp) : WHOIS API에 대한 서비스 클래스이다.

 

 - WHO_IS_COUNTRY_CODE, KOREA_COUNTRY_CODE : 각각 countryCode, KR 문자열에 대한 상수 값이다. WHOIS API의 json Response 값에 대한 key값이다.

 

 

2) WSOpenAPIService.java

@Service
public class WSOpenAPIService implements Constants{
	
	@Value("${whois.api.key}")
	private String apiKey; 
	
	@Value("${whois.api.uri}")
	private String apiUri; 
	
	@Autowired
	private CloseableHttpClient closeableHttpClient;
	
	@Autowired
	private RequestConfig requestConfig;
	
	private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
	
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public Map<String,String> getClientInfoByIPAddress(String ip) {
		
		ObjectMapper objectMapper = null;

		try {
			List<NameValuePair> nameValuePairs= new ArrayList<NameValuePair>();
			
			nameValuePairs.add(new BasicNameValuePair("query",ip));
			nameValuePairs.add(new BasicNameValuePair("key",apiKey));
			nameValuePairs.add(new BasicNameValuePair("answer","json"));
			
			HttpGet httpGet = new HttpGet(apiUri);
			httpGet.setConfig(requestConfig);
			httpGet.addHeader("Content-type", "application/json");
			
			URI uri = new URIBuilder(httpGet.getURI())
					.addParameters(nameValuePairs)
					.build();

			httpGet.setURI(uri);
			
			CloseableHttpResponse response = closeableHttpClient.execute(httpGet);

			int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
			
			if(statusCode == HttpStatus.OK.value()) {
				String json = EntityUtils.toString(response.getEntity(), "UTF-8");
				logger.info("WHO IS API Response json : "+json);
				objectMapper = new ObjectMapper();
				
				Map<String,Map<String,String>> map = objectMapper.readValue(json, Map.class);

				return map.get(WHO_IS);
				
			}
			return null;
		} catch (ClientProtocolException e) {
			logger.error(e.getMessage());
			e.printStackTrace();
			return null;
		} catch (URISyntaxException e) {
			logger.error(e.getMessage());
			e.printStackTrace();
			return null;
		} catch (IOException e) {
			logger.error(e.getMessage());
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}
	
}

 - ConnectionPoolHttpClient를 사용하여 WHOIS API 서버로 통신 및 응답 값을 추출하는 로직을 수행한다.

 - 통신에 성공할 경우 ObjectMapper를 사용하여 whois 값을 Map 형태로 변환한다.

 - WHO_IS : whois 값에 대한 상수 값이다. WHOIS API의 json Response 값에 대한 key값이다.

 

3) HttpClientConfig.java

@Configuration
public class HttpClientConfig {

	private static final int MAX_CONNECTION_PER_ROUTE = 20;
	private static final int MAX_CONNECTION_TOTAL = 200;
	private static final int CONNECTION_TIMEOUT = 10;
	private static final int SOCKET_TIMEOUT = 5;
	private static final int CONNECTION_REQUEST_TIMEOUT = 5;
	
	@Bean
	public CloseableHttpClient closeableHttpClient() {
		CloseableHttpClient closeableHttpClient = 
				HttpClients.custom().setConnectionManager(poolingHttpClientConnectionManager()).build();
		
		return closeableHttpClient;
		 
	}
	
	private PoolingHttpClientConnectionManager poolingHttpClientConnectionManager() {
		PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
		connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(MAX_CONNECTION_PER_ROUTE);
		connectionManager.setMaxTotal(MAX_CONNECTION_TOTAL);
		return connectionManager;
	}
	
	@Bean
	public RequestConfig requestConfig() {
		RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
                .setSocketTimeout(SOCKET_TIMEOUT * 1000)
                .setConnectTimeout(CONNECTION_TIMEOUT * 1000)
                .setConnectionRequestTimeout(CONNECTION_REQUEST_TIMEOUT * 1000)
                .build();
		
		return requestConfig;
	}
}

 - ConnectionPool HttpClient 에 대한 config 클래스이다.

 - requestConfig, closeableHttpClient를 Bean으로 등록해 사용한다.

 - closeableHttpClient Bean 생성 시 커스텀한 PoolingHttpClientConnectionManager 객체를 주입시킨다.

 

 - 각 상수에 대한 설명은 다음과 같다.

상수	의미
MAX_CONNECTION_PER_ROUTE	CONNECTION 하나의 ROUTE에 연결 가능한 최대 CONNECTION 수
MAX_CONNECTION_TOTAL	CONNECTION POOL에 저장될 수 있는 최대 CONNECTION 수
CONNECTION_TIMEOUT	커넥션 (3-HAND)을 맺는 시간에 대한 TIMEOUT
SOCKET_TIMEOUT	커넥션을 맺은 후 응답을 받는 시간에 대한 TIMEOUT
CONNECTION_REQUEST_TIMEOUT	CONNECTION POOL에서 CONNECTION을 꺼내오는 시간에 대한 TIMEOUT

 

4) WebConfig.java

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

	@Autowired
	private IPCheckInterceptor ipCheckInterceptor;
	
	@Override
	public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

		registry.addInterceptor(ipCheckInterceptor) .addPathPatterns("/**")
		.excludePathPatterns("/js/**", "/css/**", "/img/**","/assets/**");

	}

	
}

 - js, css, img, assets 과 같은 정적 페이지 요청을 제외한 모든 요청에 대해 ipCheckInterceptor를 적용시킨다.

 

 

5) IP V4 설정

 - 클라이언트로부터 추출되는 IP가 IPv6 형식이라면 IPv4 형식으로 변경해야한다. STS 환경이라면 'Run Configurations /  Spring Boot App / Arguments' 설정의 VM arguments 값에 '-Djava.net.preferIPv4Stack=true' 값을 넣어준다.

VM arguments 설정

 - 만약 외부 tomcat에서 운용된다면 catalina.sh 파일에 JVM 설정을 추가해준다.

catalina.sh 설정

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4. 테스트

 - 로컬에서 테스트 시 IP가 127.0.0.1로 들어오기 때문에 IPCheckInterceptor에서 IP 값을 임의의 미국 IP로 변경한 후 테스트를 진행하였으며, 다음과 같이 API 응답 값을 얻고 접근을 차단하였다. 실제 클라이언트에서는 다음과 같이 빈 화면이 조회되게 된다.

INFO  2022-02-18 01:29:24[http-nio-8088-exec-1] [WSOpenAPIService:87] - WHO IS API Response json : {"whois":{"query":"54.211.120.28","queryType":"IPv4","registry":"ARIN","countryCode":"US"}}
ERROR 2022-02-18 01:29:24[http-nio-8088-exec-1] [IPCheckInterceptor:66] - 해외 IP가 감지되었습니다. 접근을 차단합니다. IP : 54.211.120.28, Country : US

요청이 차단된 화면

 

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5. 마치며

 API 통신을 하여 국가코드를 조회하는 방식을 구현하고 나니, 동접자가 많아져 Connection이 모두 사용될 경우 서비스 속도가 느려질수 있겠다라는 생각이 들었고 DB 기반의 geoIp를 사용하는 이유도 이해가 갔다. 

 

 혹시 이 글을 보시는 분들 중 geoIp를 사용해보신 분이 있다면 댓글로 후기를 남겨주셨으면 좋겠다 ㅎㅎ;

(Help...)