[Back-end] HTTP와 HTTPS

Geun·2022년 4월 15일

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HTTP

HTTP(HyperText Transfer Protocol)은 서버/클라이언트 모델을 따라 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜이다.

HTTP는 인터넷에서 하이퍼텍스트를 교환하기 위한 통신 규약으로 80번 포트를 사용하고 있다.
HTTP 서버는 80번 포트에서 요청을 기다리고, 클라이언트는 80번 포트로 요청을 보내게 된다.

HTTP 구조

HTTP는 애플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 작동한다.
HTTP는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며 Method, Path, Version, Headers, Body 등으로 구성된다.

HTTP는 암호화가 되지 않은 평문 데이터를 전송하는 포로토콜이였기 떄문에 HTTP로 비밀번호나 주민등록번호를 주고받으면 제 3자가 정보를 조회할 수 있었다.
이런 문제를 해결하기 위해 HTTPS가 등장하게 된다.

HTTPS

HTTPS(HyperText Transfer Protocol oveer Secure Socket Layer), HTTP over TLS, HTTP over SSL, HTTP Secure 와 같이 불리는 HTTPS는 HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜이다.
HTTPS는 443번 포트를 사용하며 네트워크 상에서 제 3자가 정보를 볼 수 없도록 암호화를 지원하고 있다.

암호화

HTTPS 는 대칭키 암호화 방식과 비대칭키 암호화 방식을 모두 사용하고 있다.

대칭키 암호화
클라이언트와 서버가 동일한 키를 사용해 암호화/복호화를 진행한다.
키가 노출되면 매우 위험하지만 연산속도가 빠르다.
비대칭키 암호화
1개의 쌍으로 구성된 공개키와 개인키를 암호화/복호화 하는데 사용한다.
키가 노출되어도 비교적 안전하지만 연산속도가 느리다.

이 중 비대칭키 암호화는 공개키, 개인키 암호화 방식을 이용해 데이터를 암호화한다.
공개키와 개인키는 서로를 위한 1쌍의 키이다.

공개 키: 모두에게 공개 가능한 키
개인 키: 나만 가지고 알고 있어야 하는 키

공개 키와 개인 키로 암호화하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

공개 키 암호화: 공개키로 암호화를 하면 개인 키로만 복호화할 수 있다.
개인 키는 나만 가지고 있으므로 나만 볼 수 있다.
개인 키 암호화: 개인 키로 암호화를 하면 공개 키로만 복호화할 수 있다.
공개 키는 모두에게 공개되어 있으므로 내가 인증한 정보임을 알려 신뢰성을 보장할 수 있다.

HTTPS 동작 과정

HTTPS는 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용해 빠른 연산 속도와 안정성을 얻고 있다.
HTTPS 연결과정에서는 서버와 클라이언트 간에 세션키를 교환한다.
여기서 세션키를 주고 받는 데이터를 암호화하기 위해 사용되는 대칭키이다.
데이터간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 세션키는 대칭키로 만들어진다.
이 세션키를 클라이언트와 서버가 교환을 할 때는 비대칭 키가 사용된다.

처음 연결을 성립하여 안전하게 세션키를 공유하는 과정에서 비대칭키가 사용되는 것이고,
이후 데이터를 교환하는 과정에서 빠른 연산속도를 위해 대칭키가 사용되는 것이다.

HTTPS 연결 과정이 성립되는 흐름은 다음과 같다.

클라이언트(브라우저)가 서버로 최초 연결 시도를 한다.
서버는 공개키(엄밀히는 인증서)를 브라우저에게 넘겨준다.
브라우저는 인증서의 유효성을 검사하고 세션키를 발급한다.
브라우저는 세션키를 보관하며 추가로 서버의 공개키로 세션키를 암호화하여 서버로 전송한다.
서버는 개인키로 암호화된 세션키를 복호화하여 세션키를 얻는다.
클라이언트와 서버는 동일한 세션키를 공유하므로 데이터를 전달할 때 세션키로 암호화/복호화를 진행한다.

HTTP, HTTPS

HTTP는 암호화가 추가되지 않아 보안에 취약한 반면, HTTPS는 안전하게 데이터를 주고받을 수 있다.
HTTPS를 이용하면 암호화/복호화의 과정이 필요하기 때문에 HTTP보다 속도가 느리다. (요즘은 크게 차이 없다고 한다.)
HTTPS는 인증서를 발급하고 유지하기 위한 추가 비용이 발생한다.

개인정보와 같은 민감한 데이터를 주고 받아야한다면 HTTPS를 이용해야하지만,
노출이 되어도 괜찮은 단순한 정보 조회만을 처리하고 있다면 HTTP를 이용하면 된다.