HTTP vs HTTPS

lob3767·2022년 5월 12일
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HTTP

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)란 서버와 클라이언트 사이에서 통신을 주고받게 해주는 가장 기초적인 프로토콜이다.
HTTP는 1989년 팀 버너스 리(Tim Berners Lee)에 의해 처음 설계되었으며, WWW(World-Wide-Web) 기반에서 세계적인 정보를 공유하는데 큰 역할을 하였다.

우리가 웹서핑을 할 때 서버에서 우리의 브라우저로 데이터를 전송해 주는 용도로 가장 많이 사용된다. 그리고 인터넷의 초기에 모든 웹사이트에서 기본적으로 사용되었던 프로토콜이기도 하다.

한마디로 요약하자면 HTTP는 인터넷에서 하이퍼텍스트를 교환하기 위한 통신 규약이다.

HTTP는 어플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 작동한다 HTTP는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며, Method, Path, Version, Headers, Body 등으로 구성된다.
하지만 HTTP는 암호화가 되지 않은 평문 데이터를 전송하는 프로토콜이였기 때문에, HTTP로 비밀번호나 주민등록번호 등을 주고 받으면 제 3자가 정보를 조회할 수 있었다.

이러한 HTTP의 보안적으로 문제가 있던 부분을 해결하기 위해 나온 새로운 프로토콜이 바로 HTTPS 이다.

HTTPS

HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol Secure)란 위에서도 말했듯이 HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜이다.

일반 HTTP 프로토콜의 문제점은 서버에서부터 브라우저로 전송되는 정보가 암호화되지 않는다는 것인데, 이 말은 즉, 데이터가 쉽게 다른 사람에게 도난당할 수 있다는 것 이었다. HTTPS 프로토콜은 SSL(보안 소켓계층)을 사용함으로써 이 문제를 해결했다.

SSL은 서버와 브라우저 사이에 안전하게 암호화된 연결을 만들 수 있게 도와주고, 서버 브라우저가 민감한 정보를 주고 받을 때 이것이 도난당하는것 을 막아준다.

대칭키 암호화와 비대칭키 암호화

1) 대칭키 암호화

  • 클라이언트와 서버가 동일한 키를 사용해 암호화/복호화를 진행함.
  • 키가 노출되면 매우 위험하지만 연산 속도가 빠름.

2) 비대칭키 암호화

  • 1개의 쌍으로 구성된 공개키와 개인키를 암호화/복호화 하는데 사용함.
  • 키가 노출되어도 비교적 안전하지만 연산 속도가 느림.

공개키의 특징(비공개키) 대칭키의 키교환 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 공개키(비대칭키) 암호화 방식이다. 이름 그대로 키가 공개되어있기 때문에 키를 교환할 필요가 없어지며 공개키는 모든 사람이 접근 가능한 키이고 개인키는 각 사용자만이 가지고 있는 키이다.

에를 들어, A가 B에게 데이터를 보낸다고 할 때, A는 B의 공개키로 암호화한 데이터를 보내고 B는 본인의 개인키로 해당 암호화 된 데이터를 복호화해서 보기 때문에 암호화된 데이터는 B의 공개키에 대응되는 개인키를 갖고 있는 B만이 볼 수 있는 것이다.

1) B 공개키/개인키 쌍 생성

2) 공개키 공개(등록), 개인키는 본인이 소유

3) A가 B의 공개키를 받아옴

4) A가 B의 공개키를 사용해 데이터를 암호화

5) 암호화된 데이터를 B에게 전송

6) B는 암호화된 데이터를 B의 개인키로 복호화 (개인키는 B만 가지고 있기 때문에 B만 볼 수 있음)

따라서 공개키는 키가 공개되어있기 때문에 따로 키교환이나 분배를 할 필요가 없어진다. 중간 공격자가 B의 공개키를 얻는다고 해도 B의 개인키로만 복호화가 가능하기 때문에 기밀성을 제공하며 개인키를 가지고있는 수신자만이 암호화된 데이터를 복호화할 수 있으므로 일종의 인증기능도 제공한다는 장점이 있다. 그에 반해 단점은 속도가 느리다는 것이다.

HTTPS의 동작 과정

HTTPS는 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용하여 빠른 연산 속도와 안정성을 모두 얻고 있다.

HTTPS 연결 과정(Hand-Shaking)에서는 먼저 서버와 클라이언트 간에 세션키를 교환한다. 여기서 세션키는 주고 받는 데이터를 암호화하기 위해 사용되는 대칭키이며, 데이터 간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 세션키는 대칭키로 만들어진다.

문제는 이 세션키를 클라이언트와 서버가 어떻게 교환할 것이냐 인데, 이 과정에서 비대칭키가 사용된다.
즉, 처음 연결을 성립하여 안전하게 세션키를 공유하는 과정에서 비대칭키가 사용되는 것이고, 이후에 데이터를 교환하는 과정에서 빠른 속도를 위해 대칭키가 사용되는 것이다.

실제 HTTPS 연결 과정이 성립되는 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

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



HTTPS의 발급과정

위의 과정에서 추가로 살펴봐야 할 부분은 서버가 비대칭키를 발급받는 과정이다. 서버는 클라이언트와 세션키를 공유하기 위한 공개키를 생성해야 하는데, 일반적으로는 인증된 기관(Certificate Authority)에 공개키를 전송하여 인증서를 발급받는다. 자세한 과정은 다음과 같다.

1) A기업은 HTTP 기반의 애플리케이션에 HTTPS를 적용하기 위해 공개키/개인키를 발급함

2) CA 기업에게 돈을 지불하고, 공개키를 저장하는 인증서의 발급을 요청함

3) CA 기업은 CA기업의 이름, 서버의 공개키, 서버의 정보 등을 기반으로 인증서를 생성하고, CA 기업의 개인키로 암호화하여 A기업에게 이를 제공함

4) A기업은 클라이언트에게 암호화된 인증서를 제공함

5) 브라우저는 CA기업의 공개키를 미리 다운받아 갖고 있어, 암호화된 인증서를 복호화함

6) 암호화된 인증서를 복호화하여 얻은 A기업의 공개키로 세션키를 공유함

인증서는 CA의 개인키로 암호화되었기 때문에, 신뢰성을 확보할 수 있고, 클라이언트는 A 기업의 공개키로 데이터를 암호화하였기 때문에 A기업만 복호화하여 원본의 데이터를 얻을 수 있다. 여기서 인증서에는 A 기업의 공개키가 포함되어 있으므로, A 기업의 공개키라고 봐도 무방하다. 또한 브라우저에는 인증된 CA 기관의 정보들이 사전에 등록되어 있어 인증된 CA 기관의 인증서가 아닐 경우에는 다음과 같은 형태로 브라우저에서 보여지게 된다.



HTTP vs HTTPS

HTTP vs HTTPS 의 차이는 바로 SSL 인증서이다. 사실 HTTPS는 쉽게 말해서 HTTP 프로토콜에 보안 기능을 추가한 것이라고 말할 수 있다. 보안기능은 생각보다 매우 중요하다. 특히 신용카드 정보다 비밀번호 등 사용자들의 민감한 정보들을 다루는 웹사이트라면 더욱 그렇다.

SSL 인증서는 사용자가 사이트에 제공하는 정보를 암호화하는데, 쉽게 말해서 데이터를 암호가 바꾼다고 생각하면 쉽다. 이렇게 전송된 데이터는 중간에서 누군가 훔쳐 낸다고 하더라도 데이터가 암호화 되어있기 때문에 해독할 수 없다.
그 외에도 HTTPS는 TLS(전송 계층 보안) 프로토콜을 통해서도 보안을 유지한다. TSL은 데이터 무결성을 제공하기 때문에 데이터가 전송 중에 수정되거나 손상되는 것을 방지하고, 사용자가 자신이 의도하는 웹사이트와 통신하고 있음을 입증하는 인증 기능도 제공한다.

SEO

그리고 또다른 HTTP vs HTTPS 차이 그 두번째는 SEO 품질에 있다. 만약 우리가만든 웹사이트의 전자상거래 기능도 없고 방문자들의 민감한 정보를 다루지도 않는다면, HTTPS로 전환할 필요성이 크게 느껴지지 않을 수 있다.
하지만 HTTPS의 장점은 보안상 우위에만 있는 것이 아니다.

사실 HTTPS로 전환하게 되면 검색엔진 최적화(SEO)에 있어서도 큰 혜택을 볼 수 있다. 이는 구글이 HTTPS 웹사이트에 가산점을 주는 이유 때문이기도 하지만, 사용자들이 결국에는 가장 안전하다고 생각하는 사이트를 더 많이 방문하기 때문이기도 하다.

AMP

또한 가속화된 모바일 페이지(AMP, Accelerated Mobile Pages)를 만들고 싶을 때도 HTTPS 프로토콜을 사용해야만 한다. 여기서 AMP란 모바일 기기에서 훨씬 빠르게 콘텐츠를 로딩 하기 위한 방법으로 구글이 만든 것이다.

AMP는 HTML에서 불필요한 부분을 없앤 것이라고 볼 수 있다. 구글의 SERP(검색 결과 페이지)를 보면 스마트폰과 태블릿의 사용자들이 모바일에서 사용하기 편하도록 AMP 콘텐츠들이 두드러져 보이는 것을 볼 수 있다.

모바일 친화적인 웹사이트를 만드는 것과 모바일 검색순위 및 지역에 SEO를 증가시키는 것이 점점 더 중요해지고 있는 요즘, HTTP를 HTTPS로 전환하는 것이 필수라고 볼 수 있다.

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