*protocol이란 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계이다
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)
서버와 클라이언트간에 데이터를 주고 받는 프로토콜입니다.
즉, HTTP는 인터넷에서 하이퍼텍스트를 교환하기 위한 통신 규약으로, 80번 포트를 사용하고 있습니다. 따라서 HTTP 서버가 80번 포트에서 요청을 기다리고 있으며, 클라이언트는 80번 포트로 요청을 보내게 됩니다.
HTTP의 구조
HTTP는 응용(application) 계층의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 작동합니다. HTTP는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며 Method, Path, Version, Headers, Body 등으로 구성됩니다.
HTTP의 한계
HTTP 통신은 클라이언트와 서버간의 통신에 있어서 별다른 보안 조치가 없기때문에 만약 누군가 네트워크 신호를 가로챈다면 HTTP의 내용은 그대로 외부에 노출됩니다. 중요 정보가 없는 소규모의 프로젝트라면 문제가 되지 않겠지만 고객의 개인정보나 비밀을 취급하는 대규모 서비스라면 큰 보안적 허점이 될 것입니다. 이런 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 HTTPS입니다.
HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol Secure)
HTTPS는 HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜입니다. HTTPS는 HTTP와 다르게 443번 포트를 사용하며, 네트워크 상에서 중간에 제3자가 정보를 볼 수 없도록 암호화를 지원하고 있습니다.
대칭키 암호화와 비대칭키 암호화
HTTPS는 대칭키 암호화 방식과 비대칭키 암호화 방식을 모두 사용하고 있다. 각각의 암호화 방식은 다음과 같다.
-대칭키 암호화
클라이언트와 서버가 동일한 키를 사용해 암호화/복호화를 진행함
키가 노출되면 매우 위험하지만 연산 속도가 빠름
-비대칭키 암호화
1개의 쌍으로 구성된 공개키와 개인키를 암호화/복호화 하는데 사용함
키가 노출되어도 비교적 안전하지만 연산 속도가 느림
대칭키는 암호화, 복호화에 사용되는 키가 동일합니다.
우리는 비대칭키 암호화에 대해 좀 더 알아볼 겁니다.
비대칭키 암호화는 공개키/개인키 암호화 방식을 이용해 데이터를 암호화하고 있습니다. 공개키와 개인키는 서로를 위한 1쌍의 키입니다.
공개키: 모두에게 공개가능한 키
개인키: 나만 가지고 알고 있어야 하는 키
암호화를 공개키로 하느냐 개인키로 하느냐에 따라 얻는 효과가 다른데, 공개키와 개인키로 암호화하면 각각 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.
공개키 암호화: 공개키로 암호화를 하면 개인키로만 복호화할 수 있다. -> 개인키는 나만 가지고 있으므로, 나만 볼 수 있다.
개인키 암호화: 개인키로 암호화하면 공개키로만 복호화할 수 있다. -> 공개키는 모두에게 공개되어 있으므로, 내가 인증한 정보임을 알려 신뢰성을 보장할 수 있다.
HTTPS는 SSL 위에 HTTP를 얹어서 보안이 보장된 통신을 하는 프로토콜입니다. 이 통신 방식을 SSL 암호화 통신 이라고도 합니다. SSL 암호화 통신은 위에서 말한 공개키 암호화 방식 알고리즘을 통해 구현됩니다.
HTTPS의 동작 과정
HTTPS는 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용하여 빠른 연산 속도와 안정성을 모두 얻고 있습니다.
HTTPS 연결 과정(Hand-Shaking)에서는 먼저 서버와 클라이언트 간에 세션키를 교환합니다. 여기서 세션키는 주고 받는 데이터를 암호화하기 위해 사용되는 키이며, 데이터 간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 세션키는 대칭키로 만들어집니다.
문제는 이 세션키를 클라이언트와 서버가 어떻게 교환할 것이냐 인데, 이 과정에서 비대칭키가 사용됩니다.
즉, 처음 연결을 성립하여 안전하게 세션키를 공유하는 과정에서 비대칭키가 사용되는 것이고, 이후에 데이터를 교환하는 과정에서 빠른 연산 속도를 위해 대칭키가 사용되는 것입니다.
동작 과정을 서술하자면
1.클라이언트(브라우저)가 서버로 최초 연결 시도를 함
2.서버는 공개키(엄밀히는 인증서)를 브라우저에게 넘겨줌
3.브라우저는 인증서의 유효성을 검사하고 세션키를 발급함
4.브라우저는 세션키를 보관하며 추가로 서버의 공개키로 세션키를 암호화하여 서버로 전송함
5.서버는 개인키로 암호화된 세션키를 복호화하여 세션키를 얻음
6.클라이언트와 서버는 동일한 세션키를 공유하므로 데이터를 전달할 때 세션키로 암호화/복호화를 진행함
HTTP와 HTTPS
HTTP는 암호화가 추가되지 않았기 때문에 보안에 취약한 반면, HTTPS는 안전하게 데이터를 주고받을 수 있습니다. 하지만 HTTPS를 이용하면 암호화/복호화의 과정이 필요하기 때문에 HTTP보다 속도가 느립니다. (물론 오늘날에는 거의 차이를 못느낄 정도라고 하네요) 또한 HTTPS는 인증서를 발급하고 유지하기 위한 추가 비용이 발생합니다.
개인 정보와 같은 민감한 데이터를 주고 받아야 한다면 HTTPS를 이용해야 하지만, 노출이 되어도 괜찮은 단순한 정보 조회 등 만을 처리하고 있다면 HTTP를 이용하면 됩니다.
