231202 TIL #258 네트워크 #5 HTTP / HTTPS

김춘복·2023년 12월 2일
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TIL : Today I Learned

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Today I Learned

오늘은 네트워크 공부를 이어서 HTTP와 HTTPS에 대해 공부했다.


HTTP

HyperText Transfer Protocol. 문서 전송을 위한 프로토콜

  • 하이퍼텍스트를 빠르게 교환하기 위한 프로토콜. 웹에서 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜. 응용계층에 속한다.

  • 웹 브라우저와 웹 서버간 문서를 전송하는데 사용된다. 현재는 이미지, 비디오, 오디오 등 거의 모든 형식의 데이터를 전송 가능하다.

  • 서버와 클라이언트 사이에서 어떻게 메세지를 교환할 지를 정해놓은 규칙. 클라이언트-서버 모델을 따른다.

  • 80번 포트를 일반적으로 사용한다.

  • TCP/ IP를 사용한다.

  • Stateless : 무상태성. 클라이언트의 상태를 기억하지 않는다.

  • Connectionless : 비연결성. 처음 연결을 맺은 후 한번의 요청과 응답 이후 연결이 종료된다.
    매 요청마다 다시 연결을 맺는다.

구조

Request(요청)와 Response(응답)로 구성된다.
클라이언트가 요청하면 서버가 응답한다.

Request (요청)

  • Request Line
    HTTP Method(요청의 종류)
    요청하는 리소스의 경로(URI)
    사용하는 HTTP(프로토콜)의 버전이 포함된다.

  • Request Headers
    요청에 대한 다양한 정보가 포함된다. 클라이언트의 속성과 서버에 전달해야될 부가 정보가 담긴다.
    Request Line과 Request Header를 합쳐 Request Message Header라 부른다.

    Request Header의 종류 출처: gnaseel
    Host : 서버의 도메인 주소
    Connection : Keep-alive가 디폴트이며, HTTP/2에선 아예 사라진 헤더. 큰 의미가 없다.
    User-Agent : 사용자의 웹 브라우저 종류&버전 정보
    Referer : 이전 페이지의 주소
    Cookie : 쿠키 정보
    ------------------Accept 시리즈-----------------------
    Accept : 브라우저가 처리할 수 있는 데이터의 형태
    Accept-Charset : 브라우저가 처리할 수 있는 문자 인코딩 방법
    Accept-Language : 사용하는 언어
    Accept-Encoding : 브라우저가 처리할 수 있는 컨텐츠 압축 방식
    -------------------Content 시리즈(Entity 헤더라고 부름)-------------
    Content-Length : 메세지의 본문 크기를 byte단위로 표시
    Content-Type : 컨텐츠의 타입과 문자열 인코딩 등을 명시
    Content-Language : 사용하는 언어
    Content-Encoding : 컨텐츠 압축 방식

  • Request Message Body : 본문. 요청과 함께 전송되는 데이터가 있을 경우 사용된다. (GET 요청은 body가 보통 없다.)

Response (응답)

  • Status Line
    response의 상태를 간략하게 나타낸다.
    HTTP (프로토콜)의 버전,
    status code (응답 상태 코드),
    status text (응답 상태 설명) 으로 구성된다.

  • Response Headers
    Request Headers와 거의 비슷하다.
    Response에서만 사용되는 header의 값이 있다.
    (ex. User-Agent는 없고, Server는 있다.)

  • Response Message Body : 본문. 응답으로 클라이언트에게 전송되는 데이터가 있을 경우 사용된다. 보통 status 2xx 응답은 본문이 없다.


HTTPS

HyperText Transfer Protocol Secure. HTTP의 보안 버전.
HTTP + 암호화 + 인증 + 완전성 보호 = HTTPS

HTTP의 약점

  • HTTP는 암호화되지 않은 데이터(평문)를 전송한다. 즉, 제 3자가 전송되는 정보를 탈취해 읽을 수 있다.

  • 통신 상대를 확인하지 않기 때문에 위장이 가능하다. 누구든지 요청을 하면 응답을 보내야한다.

  • 완전성(무결성)을 증명할 수 없기 때문에 중간에 제3자에 의한 변조가 가능하다.(중간자 공격)

이러한 보안상 취약점을 해결하기 위해 HTTPS가 등장했다.

HTTPS의 특징

  • 기존 HTTP 통신은 직접 TCP와 통신하지만, HTTPS는 HTTP와 TCP 사이에 SSL이나 TLS가 있다.

  • HTTPS는 데이터를 암호화해서 전송하기 때문에 제 3자가 중간에 탈취해도 읽을 수 없다.

  • 암호화/복호화 과정을 거치기 때문에 HTTP보다 속도가 느리다. 따라서 개인정보와 같은 민감한 정보에만 HTTPS를 사용하기도 한다. 현재는 기술의 발전으로 인해 속도의 차이가 미미하다고는 한다.

  • 인증된 기관(Certificate Authority)에 의해 SSL/TLS 인증서를 발급받아 웹사이트의 신원을 보장하는 절차를 거치므로 안전하다. 이 인증서로 암호화 뿐만 아니라 상대를 확인하는 수단으로도 활용된다. 하지만 서버의 인증서 발급과 유지에 추가 비용이 발생한다.

  • 전송된 데이터가 중간에 변경되지 않도록 보장한다.

  • SEO 이점 : 구글과 같은 검색엔진은 HTTPS를 사용하는 웹사이트를 더 선호하며 높은 순위를 부여한다. 따라서 HTTPS의 사용이 검색엔진최적화(SEO)에 좋다.

  • HTTP는 80번포트, HTTPS는 443번 포트를 사용한다.

연결 과정

처음 연결을 성립해 안전하게 세션키를 공유하는 과정에서 비대칭 키가 사용된다. 비대칭 키를 이용해 안전하게 서버와 클라이언트 간 세션키를 교환한다. 이 세션 키는 주고받는 데이터를 암호화하는 데 사용되는 대칭키다. 데이터의 교환과정에는 빠른 속도가 필요하므로 대칭키를 사용한다.

  1. 클라이언트(브라우저)가 최초 연결 시도를 한다.
  2. 서버는 공개키(인증서)를 브라우저에게 전달한다.
  3. 브라우저는 인증서의 유효성을 검사하고 세션 키를 발급한다.
  4. 브라우저는 세션키를 보관해 서버의 공개키로 세션키를 암호화해 서버로 전송한다.
  5. 서버는 개인키로 암호화된 세션키를 복호화해 세션 키를 얻는다.
  6. 클라이언트와 서버는 동일한 세션 키를 공유하므로 데이터 전달 시 이 키를 이용해 암호화와 복호화를 한다.

서버는 인증된 기관(Certificate Authority)에 미리 돈을 지불하고 공개키를 저장하는 인증서를 발급받아야 한다. 인증서는 CA의 개인키로 암호화되어있어 신뢰성을 확보할 수 있다.

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