[네트워크] HTTP와 HTTPS

Jung Wish·2020년 10월 15일
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네트워크

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HTTP와 HTTPS

🐰 HTTP ( HyperText Transfer Protocol )

공통된 개념

  • TCP/IP의 최상위 계층(4계층:응용계층)에서 클라이언트-서버간의 리소스 요청-제공을 담당하는 프로토콜입니다.
    • 클라이언트는 리소스를 요청(Request)하고, 서버는 리소스를 제공(Response)합니다.

  • 상태를 유지하지 않는 무상태성(Stateless) 프로토콜입니다.
    • 이전에 클라이언트에서 보냈던 Request나 이미 되돌려준 Response에 대해서는 전혀 기억하지 않습니다.
    • 새로운 Request에는 새로운 Response가 생성됩니다.
    • 많은 데이터를 빠르고 확실하게 처리하는 범위성(scalability)을 확보하기 위해 다음과 같이 설계되었습니다.
    • 해당 문제를 해결하기 위해 쿠키나 세션 또는 토큰 방식의 OAuth 및 JWT가 사용되어 HTTP 통신상태에서도 상태를 계속 관리할 수 있게 되었습니다.

  • Request URI로 리소스를 식별합니다.

버전별 특징(HTTP 1.0 기준)

  • 초기 버전(HTTP 1.0) : 비-연결지향(Connectionless)
    • HTTP 통신을 한 번 할때마다 TCP에 의해 연결-종료를 할 필요가 있었습니다. 👉🏻 한번 Request, Response를 주고받으면 연결을 끊음
    • 서버의 부담을 줄일 수 있지만, 리소스 요청시마다 오버헤드가 발생해 더 많은 부하를 발생시킬 가능성이 있습니다.
    • Request Header의 Connection 속성에 keep-alive를 적용해 연결 상태를 유지할 수 있습니다.

  • 현재 버전(HTTP 1.0 이후) : 지속 연결(Persistent Connections), 파이프라이닝(Pipelining)
    • 서버 또는 클라이언트에서 명시적으로 연결을 종료하지 않는 이상 TCP 연결(TCP Connection)을 계속 유지합니다.
    • TCP 연결/해제를 위한 오버헤드가 줄어, 서버에 대한 부하가 경감됩니다.
    • HTTP Request, Response가 빠르게 완료되기 때문에, 웹 페이지를 빨리 표시할 수 있습니다.
    • HTTP 파이프라이닝(Pipelininig) 기능이 추가되어 Request를 병행해서 보내는 것이 가능해졌습니다.
      👉🏻 Communication Latency 감소

🐰🐰 HTTPS ( HTTP Secure )

HTTPS = HTTP + 암호화 + 증명서 + 완전성

  • HTTP의 보안적 약점을 보완한 프로토콜 입니다.
    • HTTP의 보안적 약점과 보완 방법
    1. 평문(암호화 하지 않은) 통신이기 때문에 도청이 가능합니다.
      • 패킷 캡처나 스니퍼라는 툴을 이용하면, 패킷을 수집할 수 있습니다.
        👉🏻 HTTPS는 통신, 콘텐츠 암호화를 통해 이를 해결합니다.
    2. 통신 상대를 확인하지 않기 때문에 위장이 가능합니다.
      • 리퀘스트를 보낸 곳의 웹 서버가 원래 의도한 리스폰스를 보내야 하는 웹 서버가 맞는지 확인 할 수 없습니다.
      • 리스폰스를 반환한 곳의 클라이언트가 원래 의도한 리퀘스트를 보낸 클라이언트인지 확인할 수 없습니다.
      • 통신하고 있는 상대가 접근이 허가된 상대인지 확인할 수 없습니다.
        👉🏻 HTTPS는 인증서(Certification)를 통해 이를 해결합니다.
    3. 완전성을 증명할 수 없기 때문에 변조가 가능합니다.
      • 완전성은 정보의 정확성을 말합니다.
      • 발신된 Request, Response나 수신된 Request, Response가 같은지를 확인할 수 없습니다.
      • 중간자 공격(Man-in-the-Middle)을 받아 도중에 Request, Response를 변조할 가능성이 있습니다.
        👉🏻 HTTP로 완전성을 증명하는 완벽한 방법✨이 없으므로, HTTPS를 사용해야 합니다. 인증, 암호화, 다이제스트 기능 제공

HTTPS의 주요 개념

  • SSL(Secure Socket Layer)나 TLS(Transport Layer Security)라는 프로토콜을 조합하여 안전한 통신로를 확립(전송 계층에서 신뢰성 확보)하고 나서 그 통신로를 통해 HTTP 통신을 합니다. 👉🏻 통신 암호화

  • HTTP 자체를 암호화하는 것이 아니라, HTTP를 사용해서 운반하는 내용(HTTP Message의 Body)을 암호화합니다. 👉🏻 콘텐츠 암호화

    • HTTP Body 부분에 들어가는 콘텐츠를 암호화 합니다.
    • 통신을 나타내는 HTTP Header는 암호화하지 않습니다.

  • SSL(또는 TLS)에서 사용하는 인증서로 상대방을 확인할 수 있습니다.
    👉🏻 인증서 사용 -> 인증성, 기밀성

    • 인증서는 신뢰할 수 있는 제 3자에 (CA(Certificate authority) 혹은 Root Certificate)의해 발행됩니다.

  • HTTPS에서는 대칭키 암호화 기법을 사용합니다.

    • 공개키의 신뢰성을 위해 CA 인증서를 사용합니다.
    • 그 인증 과정은 다음과 같습니다.
      1. 서버의 공개키를 인증 기관(CA)에 등록합니다.
      2. 인증 기관은 해당 서버의 유효성을 판단한 후, 인증 기관의 비밀키로 서버의 공개키에 디지털 서명으로 공개키 인증서를 작성 후 등록합니다.
        👉🏻 공개키 인증서 = 서버의 공개키 + 인증 기관의 디지털 서명 + 암호화 된 사이트 정보
        ⭐️ 인증 기관의 공개키는 사전에 브라우저에 내장되어 있습니다.
      3. 클라이언트가 서버에 접속요청을 하면 서버는 인증 기관에서 받은 인증서를 보냅니다.
      4. 클라이언트는 브라우저에 내장된 인증 기관의 공개키로 디지털 서명을 검증해 신뢰할 수 있는 공개키인지 확인합니다.
      5. 클라이언트는 대칭키를 생성합니다. (공개키, 비밀키)
      6. 클라이언트는 생성한 공개키를 서버의 공개키로 암호화해 서버에게 전송합니다.
      7. 서버는 자신의 비밀키로 해당 내용을 복호화하고 그 대칭키를 가지고 리소스를 주고 받습니다.
    • 해당 과정의 및 원리에 대한 자세한 내용은 도난 당한 패스워드 책을 참고하면 좋을 것 같습니다.

  • HTTPS는 SSL이 통신 속도가 떨어지고, CPU나 메모리 등의 리소스를 다량으로 소비함으로써 처리 속도가 HTTP보다 느립니다.

    • 그러나, 최근 CPU의 성능 및 메모리 용량이 크게 향상되면서, 속도가 느리다로 정의할 수 없게 되었습니다.
    • UDP를 기반으로 하는 최신 전송 프로토콜(QUIC)를 사용하는 HTTP/3에서는 QUIC는 전송 프로토콜 자체에서 일반적으로 상위 계층 프로토콜 (예 : TLS)에 의해 처리되는 인증 및 암호화와 같은 보안 기능을 제공하기 때문에 해당 오버헤드가 감소하였습니다. 참고

개인적으로 공부한 내용을 정리한 것입니다. 오타나 제안 사항이 있으시면 댓글로 지적 부탁드리겠습니다.🙇🏻‍♀️

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Frontend Developer, 올라운더가 되고싶은 잡부 개발자, ISTP, 겉촉속바 인간, 블로그 주제 찾아다니는 사람

4개의 댓글

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2021년 12월 16일

그림은 HTTP 아래 TLS 가 위치한다고 레이어를 그려놓고 HTTP헤더는 암호화하지 않는다니요... TLS는 하위 프로토콜 상관없이 모두 암호화 하는데 헤더는 안 한다는건 어디서 보신 자료인지 출처좀 알려주세요

1개의 답글
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2022년 4월 27일

HTTPs 는 HTTP의 헤더포함해서 암호화를 수행합니다. 위에 글에 잘못된 정보가 공유되어지고있네요.. link encryption 에 대해서 한번 찾아 읽어보세요 !
https://blog.securegroup.com/end-to-end-encryption-vs-link-encryption

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2023년 7월 30일

헤더 암호화 된대요!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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