TLS, HTTPS, SSH, FTP

📢 22/05/18 복습

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📚 Reference

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나무위키, https://namu.wiki/w/TLS
나무위키, https://namu.wiki/w/Secure%20Shell
나무위키, https://namu.wiki/w/FTP

참고 사이트에 내용을 개인적으로 복습하기 편하도록 재구성한 글입니다.
자세한 설명은 참고 사이트를 살펴보시기 바랍니다.

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TLS(Transport Layer Security)

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인터넷에서의 정보를 암호화해서 송수신하는 프로토콜이다. 넷스케이프 커뮤니케이션스사가 개발한 SSL(Secure Sockets Layer)에 기반한 기술로, 국제 인터넷 표준화 기구에서 표준으로 인정받은 프로토콜이다. TCP 443 포트를 사용한다. 표준에 명시된 정식 명칭은 TLS지만 아직도 SSL이라는 용어가 많이 사용되고 있다.

작동 방법

인터넷을 사용한 통신에서 보안을 확보하려면 두 통신 당사자가 서로가 신뢰할 수 있는 자임을 확인할 수 있어야 하며, 서로간의 통신 내용이 제 3자에 의해 도청되는 것을 방지해야 한다. 따라서 서로 자신을 신뢰할 수 있음을 알리기 위해 전자 서명이 포함된 인증서를 사용하며, 도청을 방지하기 위해 통신 내용을 암호화한다. 이러한 통신 규약을 묶어 정리한 것이 바로 TLS이다. 주요 웹브라우저 주소창에 자물쇠 아이콘이 뜨는 것으로 TLS의 적용 여부를 확인할 수 있다.

예를 들어 인터넷 뱅킹을 하기 위해 은행의 사이트에 방문했을 때, 고객은 그 사이트가 정말 은행의 사이트가 맞는지 아니면 해커가 만든 가짜 피싱 사이트인지 확인할 수 있어야 하며, 은행 역시 자신의 서비스에 접속한자가 해당 고객이 맞는지 아니면 고객의 컴퓨터와 서버 사이에서 내용을 가로채고자 하는 해커인지 확인할 수 있어야 한다. 그리고 은행과 고객 간의 통신 내용이 다른 해커에게 도청되지 않도록 내용을 숨겨야 한다. 이럴 때 바로 은행과 고객 간에 TLS를 사용한 연결을 맺어 안전하게 통신을 할 수 있다.

쉽게 요약해서, 먼저 서로가 어떤 TLS 버전을 사용 가능한지를 확인하고, 인증서를 사용해 서로를 믿을 수 있는지 확인한 뒤, 서로간의 통신에 쓸 암호를 교환하는 것이다. 그 다음부터는 서로 교환한 암호를 사용해 제3자가 도청할 수 없는 암호화된 통신을 하면 된다.

이런 과정을 거쳐 가며 굳이 세션 자체에서 대칭키 암호를 쓰는 이유는, 비대칭키 암호화는 하드웨어 자원을 엄청나게 먹기 떄문이다. 보안 수준 대비 준수한 속도를 내려면 대칭키를 쓸 수밖에 없다.

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HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol Secure)

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TLS를 사용해 암호화된 연결을 하는 HTTP를 HTTPS(HTTP Secure)라고 하며, 당연히 웹사이트 주소 역시 http://가 아닌 https://로 시작된다. 기본 포트는 80번이 아닌 443번을 쓴다.

흔히 TLS와 HTTPS를 혼동하는 경우가 많은데, 둘은 유사하긴 하지만 엄연히 다른 개념임을 알아두자. TLS는 다양한 종류의 보안 통신을 하기 위한 프로토콜이며, HTTPS는 TLS 위에 HTTP 프로토콜을 얹어 보안된 HTTP 통신을 하는 프로토콜이다. 다시 말해 TLS는 HTTP뿐만이 아니라 FTP, SMTP와 같은 여타 프로토콜에도 적용할 수 있으며, HTTPS는 TLS와 HTTP가 조합된 프로토콜만을 가리킨다.

HTTP는 HTTPS와 달리 암호화되지 않았으며, 중간자 공격 또는 도청의 가능성이 높으므로 HTTPS만큼 안전하지 않다.

HTTPS가 지원되는 사이트를 HTTP 프로토콜로 접속 시 웹 브라우저 차원에서 일정 기간 동안 보안 접속(HTTPS)으로 강제 전환시키는 HSTS라는 기술도 있다. 당연하지만 보안을 강화시키기 때문에 대부분의 최신 웹 브라우저에서 지원하고 있다.

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SSH(Secure Shell)

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원격지 호스트 컴퓨터에 접속하기 위해 사용되는 인터넷 프로토콜이다.

기존의 유닉스 시스템 쉘에 원격 접속하기 위해 사용하던 텔넷은 암호화가 이루어지지 않아 계정 정보가 탈취될 위험이 높으므로, 여기에 암호화 기능을 추가하여 1995년에 나온 프로토콜이다.

기본 포트는 22번이고, 쉘로 원격 접속을 하는 것이므로 기본적으로 CLI 상에서 작업을 하게 된다. SFTP 기능을 설정 파일(보통 리눅스에선 /etc/ssh/sshd_config)에서 활성화 하면 일부 FTP 클라이언트(FileZilla 등)에서 파일 공유를 위해 접속할 수 있다.

다만 ISP(인터넷 제공자)에 따라 이 22번 포트를 방화벽으로 막아버리는 곳이 존재한다. 악랄한 곳은 아예 사설 IP로 회선을 임대해줘서 모든 인바운드 연결을 막아버리는 곳도 존재한다.

보통 이런 곳은 인터넷이 포함되었는데도 관리비가 매우 저렴한 원룸이거나, 학생들이 엄한 짓 못하도록 하려는 기숙사이다. 이런 곳에서는 VPN이나 외부에 중계 서버를 둬서 Remote SSH Tunneling 밖엔 방법이 없다. 보통 22번 포트를 막았다면 20(FTP), 21(FTP), 53(DNS), 80(HTTP), 443(HTTPS), 3389(RDP) 포트도 막혀 있다.

SSH 포트(22번)만 살아있다면 SSH Tunneling 사용해서 방화벽으로 막은 사이트를 접근할 수 있다.

대표적인 SSH 클라이언트

📌 PuTTy
📌 Windows Terminal

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FTP(File Transfer Protocol)

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TCP/IP 네트워크 상에서 컴퓨터들이 파일을 교환하기 위해 1971년에 최초로 공개된 통신 규약이다.

네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 데이터를 원활하게 교환하기 위한 목적으로 개발되었다. 파생형으로 FTP에 TLS 프로토콜이 적용된 FTPS가 있으며, 비슷한 기능을 제공하는 SSH 프로토콜 기반의 SFTP가 있다. SFTP는 FTP라는 키워드를 포함하고 있으며 용도 또한 같으나 FTP와 기술적인 연관성은 없는 완전히 다른 프로토콜임을 주의해야 한다.

FTP는 비밀번호가 평문으로 전송되어 보안성이 매우 떨어지므로 FTPS를 사용하는걸 적극 권장한다. FTPS의 경우 PROT P를 사용하면 데이터 전송까지 암호화되어 높은 보안성을 지니며, PROT C를 사용하면 데이터 전송을 암호화하지 않아 보안성이 떨어지지만 빠른 파일 전송이 가능하다.

SFTP의 경우 포트를 하나만 사용하기 때문에 방화벽이 설치된 환경에서 셋팅하기가 쉬워 초보자한테 권장되나, 프로토콜 구조상 PROT P를 사용한 FTPS보다 속도가 느리다는 단점이 있다.

FTP와 FTPS는 보통 제어용으로 21번 포트 및 데이터 전송용으로 20번 포트를, 패시브 모드의 경우 50000번대 이상의 포트를 추가적으로 많이 사용하며 FTPS의 경우 990포트를 사용하는 경우도 있다. SFTP는 보통 22번 포트를 사용한다.

자신의 집에서 서버를 열면 내부망끼리는 별다른 설정 없이도 쉽게 접속이 가능하지만 외부에서는 그냥 접속하기가 쉽지 않다. 일단 트래픽과 해킹등의 문제로 ISP가 자체적으로 잘 알려진 포트는 막아둔 경우가 많고 해킹을 피하기 위해서라도 임의의 포트를 사용하는 것이 훨씬 좋다.

이 임의의 포트와 서버의 IP주소를 공유기에서 포트포워딩 설정을 해줘야 한다. 또한 패시브 모드를 사용하려면 5만번대의 임의의 포트 일정 대역을 열어야 하는데 FTP서버 프로그램별로 다르고 공유기에서 일정 대역의 포트포워딩 설정을 하는 것이 또 다르니 이는 직접 알아내서 올바른 설정을 해야한다.

대표적인 FTP 클라이언트

📌 FileZilla