[VPN] - Ⅰ 개념과 작동 원리: 왜 필요하고, 어떻게 동작하는가

Cookie·2025년 7월 25일
0

Virtualization Technology

목록 보기
1/14
post-thumbnail

인터넷이 일상화되면서 내 온라인 활동이 누군가에게 노출되거나 감시당할 수 있다는 걱정과 불안이 커짐에 따라 이러한 불안을 줄이고 개인정보와 데이터를 안전하게 지키기 위해 Virtual Private Network 기술이 등장함.

이번 글에서는 VPN의 기본 개념과 작동 원리 그리고 핵심인 터널링 기술까지 간략히 다룰 예정임
VPN이 단순한 익명성이나 지역 제한 우회 수단을 넘어 보안 네트워크의 중요한 역할을 하는 이유를 알아봄




☁️VPN이란?

VPN는 Virtual Private Network의 약자로, 우리말로 가상 사설망이라 하며, 공개된 인터넷 위에 안전한 사설 통신 경로(터널)를 만드는 기술

즉, 인터넷과 같은 공용 네트워크를 통해 마치 개인 네트워크 처럼 안전하게 데이터를 주고받을 수 있도록 해주는 기술로 데이터 암호화와 사용자 IP 주소를 숨겨 프라이버시를 강화하고, 지역 제한 콘텐츠에 접근하거나 공용 와이파이 사용 시 보안을 강화하는 목적으로 사용됨

  • Vittual: 실제 물리적 전용선 없이, 인터넷을 통해 가상의 전용망 처럼 동작
  • Private: 제 3자가 접근하거나 엿볼 수 없는 사적인 통신
  • Network: 기업 내부망처럼 여러 시스템을 연결하는 구조

공용 인터넷 위에 강력한 암호화 터널을 만들어, 외부 위협으로부터 내부망을 보호하는 보안의 핵심 수단



VPN의 등장 배경과 필요성🖼️


🔹등장 배경

과거 기업 간 안전한 통신을 위해 비싼 전용선을 직접 구축해야 했음 하지만 비용 부담돠 인프라의 한계로 공용망을 활용해 사설망끼리 안전한 연결방법이 필요해짐
또한, IP는 원래 데이터 암호화 기능이 없어 통신 도중 정보가 쉽게 노출될 위험이 컸음

따라서,

  1. 비싼 전용선이 아닌 공용망을 통해 사설망끼리 연결 할 수 있어야하고,
  2. 공용 인터넷을 지나더라도 데이터의 기밀성과 무결성을 완벽히 보장할 수 있는 기술이 필요했음

이 두 가지를 모두 만족시킨 기술이 바로 VPN


🔹필요한 상황 예시

  • 공공 와이파이 사용
    → 카페, 공항 등 불특정 다수가 사용하는 와이파이에서 데이터 노출 위험 차단
  • 원격 근무 환격
    → 회사 외부에서 안전하게 내부 시스템 접근
  • 지역 제한 콘텐츠 우회 접속
    → 넷플릭스, 유튜브 등 국가별 차단 콘텐츠 이용
    → 인터넷 검열이나 차단을 우회해 자유로운 인터넷 사용
  • 기업 간 안전한 네트워크 연결
    → 본사, 지사, 협력사 간 민감 정보 안전하게 주고받기



일반 네트워크와의 차이점📊

일반 네트워크과 VPN이 주요 항목별로 어떻게 다르고, VPN이 어떤 점에서 보안을 강화하는지 정리

구 분일반 네트워크V P N
통신 경로인터넷 등 공용망을 직접 이용공용망 위에 암호화된 [가상 터널]을 생성
보안 수준기본적으로 암호화되지 않아 노출 위험데이터 암호화로 기밀성과 무결성 보장
접속 범위공개 네트워크, 누구나 접근 가능인증받은 사용자만 접속 가능한 사설망 연결
IP 노출 여부실제 IP가 그대로 노출VPN서버 IP로 IP 주소 숨김(익명성 부여)
속 도인터넷 속도 그대로암호화·터널링으로 약간의 속도 저하 가능

일반 인터넷망과는 달리, VPN은 암호화된 가상 터널을 통해 안전하게 데이터를 주고받음



동작 원리🔀


🔹Client ↔ VPN Server 구조

  • 사용자는 VPN Client(소프트웨어)를 통해 VPN Server에 접속
  • Client는 데이터를 암호화한후 ISP를 통해 VPN Server로 전송
  • VPN 서버는 암호화된 데이터를 복호화하여 목적지 서버에 전달
  • VPN 서버는 사용자의 대리인처럼 외부와 동신하며 실제 IP를 숨겨줌

🔹실제 통신 흐름

  • 위 흐름은 VPN 사용 시 패킷이 어떻게 전달되는지 보여줌
  • 터널링은 보안성을 높이고, 통신 구간 도청 및 위변조를 방지함

🔹VPN 사용 전/후 흐름 비교

구 분VPN BeforeVPN After
경 로사용자 → ISP → 목적지 서버사용자 → ISP → VPN Server → 목적지 서버
암호화없음Client ↔ VPN Server 간 암호화
IP 주소사용자 IP가 외부에 그대로 노출VPN Server의 IP가 노출됨 (사용자 IP는 은닉)
보안성중간 경로에서 도청 가능도청 및 추적 어려움




☁️터널링이란?

Tunneling이란, 데이터를 외부에서 볼 수 없도록 감싸서 전송하는 기술로 IP 패킷을 다른 프로토콜로 캡슐화 하여 전송함

VPN에서는 이러한 방식으로 사용자 트래픽을 보호


Encapsulation (캡슐화)📦

원래 전송하려는 데이터(IP 패킷 등)를 다른 프로토콜의 데이터 안에 감싸서 전송하는 기술로 외부에서는 캡슐화된 상태만 보이기 때문에 내부 데이터의 내용은 숨겨짐

캡슐화를 통해

  • 보안성 강화: 캡슐화된 내부 데이터는 외부에서 직접 접근 불가
  • 경로 보호: 외부에서 내부 목적지 주소 파악 불가
  • 터널링 구현: 사설망을 공용망 위에서 안전하게 연결 가능

🔹과정 예시

  1. 사용자의 원본 IP 패킷이 있음

  2. 이를VPN 프로토콜(L2TP, GRE 등)이 한 번 감쌈 → 터널링 헤더 추가

  3. 그 위에 암호화를 위한 헤더(IPSec 등)를 추가로 붙임

  4. 마지막으로 인터넷 전송을 위한 일반 IP 헤더를 붙여 전송



주요 터널링 프로토콜 소개

어떤 프로토콜이 있는지 간략히 알아보고 다음 글에서 자세히 다룸


🔹PPTP

  • 가장 오래된 터널링 방식 중 하나
  • 구현은 간단하지만 보안성은 낮음

🔹L2TP / IPSec

  • L2TP는 터널링만 담장하고, 암호화는 IPSec이 맡음
  • 비교적 안정적인 보안성과 호환성을 가짐

🔹SSL/TLS

  • 웹 브라주어에서도 동작 가능
  • 별도의 클라이언트 설치 없이 접속이 가능해 사용자 친화적임
profile
나만의 공부 일지... [임시 休]

0개의 댓글