HTTPS가 뭐고 왜 쓰나요? (Feat. 대칭키 vs. 비대칭키)

HTTP란?

HTTP는 클라이언트와 서버 간 통신을 위한 통신 규칙 세트 또는 프로토콜

• 사용자가 웹 사이트를 방문하면 사용자 브라우저가 웹 서버에 HTTP 요청을 전송하고 웹 서버는 HTTP응답으로 응답
• 웹 서버와 사용자 브라우저는 데이터를 일반 텍스트로 교환
• 네트워크 동신을 작동하게 하는 기본 기술

HTTP란 구조

애플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 작동

상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며, Method, Path, Version, Headers, Body 등으로 구성

암호화가 되지 않은 평문 데이터를 전송하는 프로토콜이였기 때문에 HTTP로 비밀번호나 주민등록번호 등을 주고 받으며 제3자가 정보를 조회 가능

이러한 문제를 해결하기 위해 HTTPS 등장

HTTPS란

HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜

_443번 포트를 사용하며, 네트워크 상에서 중간에 제 3자가 정보를 볼 수 없도록 암호화를 지원

😊 대칭키 암호화

• _클라이언트와 서버가 동일한 키를 사용해 암호화/복호화 진행
• _키가 노출되면 매우 위험하지만 연산 속도 빠름

😊 비대칭키 암호화

• 1개의 쌍으로 구성된 공개키와 개인키를 암호화/복호화 하는데 사용
• 키가 노출되어도 비교적 안전하지만 연산 속도 느림

공개키/개인키 암호화 방식을 이용해 데이터를 암호화
공개키와 개인키는 서로를 위한 1쌍의 키

• 공개키 : 모두에게 공개가능한 키
• 개인키 : 나만 가지고 알고 있어야 하는 키

암호화를 공개키로 하느냐 개인키로 하느냐에 따라 얻는 효과

• 공개키 암호화 : 개인키로만 복호화 가능, 개인키는 나만 가지고 있으므로 나만 보기 가능
• 개인키 암호화 : 공개키로만 복호화 가능, 내가 인증한 정보임을 알려 신뢰성 보장

😊 HTTPS의 동작 과정

대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용하여 빠른 연산 속도와 안정성을 모두 소유

먼저 서버와 클라잉너트 간에 세션키 교환, 여기서 세션키는 주고 받는 데이터를 암호화하기 위해 사용되는 대칭키이며, 데이터 간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 세션키는 대칭키로 만들어짐

세션키를 클라이언트와 서버가 교환하는 과정에서 비대칭키가 사용

처음 연결을 성립하여 안전하게 세션키를 공유하는 과정에서 비대칭키 사용

이후, 데이터를 교환하는 과정에서 빠른 연산 속도를 위해 대칭키 사용

😊 실제 HTTPS 연결 과정이 성립되는 흐름

• 클라이언트가 서버로 최초 연셜 시도
• 서버는 공개키를 브라우저에게 넘김
• 브라우저는 인증서의 유효성을 검사하고 세션키 발급
• 브라우저는 세션키를 보관하여 추가로 서버의 공개키로 세션키를 암호화하여 서버로 전송
• 서버는 개인키로 암호화된 세션키를 복호화하여 세션키를 얻음
• 클라이언트와 서버는 동일한 세션키를 공유하므로 데이터를 전달할 때 세션키로 암호화/복호화 진행

😊 참고 글

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