(TIL) CS HTTPS HTTP

HTTP

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜 서버/클라이언트 모델을 따른다.

• 상태를 저장하지 않는 Stateless 특성
• 요청을 보내고 연결을 끊는 Connectionless 특징을 가진다.

HTTP/1.0의 특징

• 한 연결당 하나의 요청을 처리하도록 설계됨
• 서버에 요청을 할때마다 TCP 3 -way-handshake과정을 거치기 때문에 패킷왕복시간이 증가하는 단점이 있다.

BASE64 인코딩

• 패킷왕복시간이 길어지기 때문에 해결방법으로 이미지를 64진법으로 이루어진 문자열로 인코딩하는 방법
  • HTTP 요청을 할 필요가 없다.
  • BASE64 문자열로 변환할 경우 크기가 더 커진다.

이미지 스플리팅

• HTTP 요청시 패킷왕복시간 증가 해결 방법 중 하나, 이미지가 합쳐져있는 하나의 이미지를 다운받고 position을 이용하여 이미지를 표기하는 방법

코드압축

• 코드를 압축하는 방법으로 패킷왕복시간을 줄일 수 있다.

HTTP/1.1

• HTTP/1.0의 발전 형태 요청 시 TCP 요청을 매번하는 번거로움을 해결하기 위해 Keep-alive 옵션을 두어 TCP 연결을 유지하는 옵션

• HOL BLOCKING(Head Of Line Blocking)이 발생할 수 있다. HTTP 요청은 이전 요청이 처리되고 응답을 받아야 그다음 요청을 보낼 수가 있다. 이전 요청이 해결되지 않으면 그 뒤의 요청이 대기하게 되며 다운로드가 지연되는 현상을 말한다.
  - TCP는 패킷이 손실되면, 재전송을 통해 패킷 손실을 방지할 수 있지만, 순서가 역전이 되지 않도록 후속 패킷이 대기하기 때문에 발생하는 현상

HTTP/2

• 멀티 플렉싱 : 여러 개의 스트림을 사용해서 송수신하는 방법 특정 스트림의 패킷이 손실되어도 나머지 스트림은 정상적으로 작동한다. (HOL BLOCKING이 발생하지 않는다.)

• 헤더 압축 : 허프만 압축 알고리즘을 사용하였다.

• 서버 푸시 : 클라이언트 요청없이 서버가 바로 리소스를 푸시하는 방식

HTTPS

• HTTP는 따로 암호화 과정을 하지 않고, 중간에 공격자가 패킷을 가로채거나 위조할 수 있는 위험성을 가진다. 이를 보완해서 나온 것이 HTTPS 암호화 계층을 거쳐 패킷을 암호화 한다.
• SSL/TLS 통신과정을 거쳐 인증서와 암호알고리즘을 거쳐 안전한 통신과정을 거칠 수 있다.

SSL/TLS

• 전송 계층에서 보안을 제공하는 프로토콜

• 보안 세션을 기반으로 데이터를 암호화하며, 보안 세션이 만들어질 때 인증 메커니즘, 키 교환 암호화 알고리즘, 해싱 알고리즘이 사용된다.

• HTTP의 Application 계층과 전송계층(TCP)계층 사이에 위치한다.

SSL HandShake

• 제3자 인증, 공개키 암호화 , 비밀키 암호화를 사용하는데, 이 때 인증메커니즘은 인증기관에 등록된 인증서만 신뢰하는 것을 말하며, 공개키 암호화는 비밀키를 공유하기 위해 사용된다. 비밀키 암호화는 보안 세션 즉, 데이터 통신시 암호화를 위한 것이다.

1. 클라이언트의 TCP 3way handshake 수행
2. Client Hello 전송
3. Server Hello 전송, (인증서, 제공할 수 있는 암호화 알고리즘 리스트 등 제공)
4. 클라이언트의 인증서 확인, (인증서는 인징기관의 개인키로 암호화 됨, 공개키로 검증이 가능하다) 서버의 공개키를 획득
5. 클라이언트의 비밀키와 서버의 공개키를 통해 랜덤한 대칭키를 암호화하여 보낸다. (이 대칭키는 세션 중 데이터 암호화에 사요용됨)
6. 서버는 비밀키를 통해 복호화 , 공유된 대칭키로 암호화하여 통신

공개키 암호화와 비밀키 암호화를 복합적으로 사용하는 이유?

• 공개키는 보안성이 높지만, 계산량이 많기 때문에 데이터 전송에는 적합하지 않다. 실제 데이터 암호화에는 비밀키를 사용하는 대칭키 암호화가 사용된다. 대신, 대칭키는 사용자들끼리 공유및 관리하기가 어렵다. 이 때, 사용자끼리의 공개키 공유를 통해 자신의 비밀키를 통해서 복호화하고 다시, 각자의 비밀 값을 통해 혼합하는 등 이러한 과정을 거치면, 데이터의 기밀성과 인증을 보장할 수 있다.

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REFERENCT

• 면접을 위한 CS 전공 지식 노트
• https://howhttps.works/ko/certificate-authorities/