어플리케이션 계층 2 - HTTPS와 SSL
목차
앞서 HTTP는 보안기능이 없기에 도청/변조 위험이 없다고 했다. HTTP에 SSL이라는 보안기능을 추가한 프로토콜이 HTTPS이다. 대칭키/비대칭키 방식과 SSL 동작과정에 대해 정리해보았다.
SSL(Secure Sockets Layer)은 암호화기반 인터넷 보안 프로토콜이다. 이는 대칭키와 비대칭키(공개키) 방식을 혼합하여 사용한다. 먼저 대칭키와 공개키에 대해 정리해보았다.
대칭키
동일한 키로 암호화와 복호화를 하는 방식
단점 : 암호를 주고 받는 사람들 사이에 대칭키를 전달할 때 대칭키가 유출되면 외부에서 복호화하여 데이터를 감청할 수 있으므로 보안에 취약하다.
공개키
서로 다른 키로 암호화/복호화하는 방식 이때, 두 개의 키 중 하나를 비공개키 (private key, 개인키, 비밀키)로 하고, 나머지를 공개키 (public key)로 지정한다. 비공개키는 자신만이 가지고 있고, 공개키를 타인에게 제공한다.
방식
정보제공자에게 공개키를 전송한다.
공개키를 받은 정보제공자는 공개키를 이용해서 정보를 암호화하여 비공개키를 가지고 있는 사람에게 전송한다.
비공개키의 소유자는 비공개키를 이용해서 암호화된 정보를 복호화한다.
장점 : 공개키가 유출된다고 해도 비공개키를 모르면 정보를 복호화 할 수 없기 때문에 안전하다.
단점 : 많은 컴퓨터 자원을 사용한다.
=> SSL은 이 두가지 방식의 장점을 합한 방식이다. 공개키 방식으로 키를 암호화하고, 실제 데이터를 주고 받을 때는 대칭키를 이용해서 데이터를 주고 받는 다.
HTTPS(SSL) 동작 과정
SSL은 데이터를 전송하기 할 때 공개키와 대칭키를 혼합해서 사용한다.
실제 주고 받을 데이터는 대칭키 방식으로 암호화/복호화
이때의 대칭키(세션키)는 공개키 방식으로 암호화/복호화
컴퓨터와 컴퓨터가 네트워크를 이용해서 통신을 할 때는 내부적으로 3가지 단계가 있다.
1. 악수 -> 2. 전송 -> 3. 세션종료
1. 악수(Handshake)
Client Hello : 클라이언트가 서버에 접속한다.
클라이언트 측에서 생성한 랜덤 데이터
세션 아이디 : 이미 SSL 핸드쉐이킹을 했다면 기존의 세션을 재활용하게 되는데, 이 때 사용할 연결에 대한 식별자를 서버 측으로 전송한다.
Server Hello : 서버가 Client Hello에 대한 응답한다.
서버 측에서 생성한 랜덤 데이터
SSL 인증서
클라이언트는 해당 서버가 신뢰할 만한 서버인지 검증하고 pre master secret 값을 생성한다
3-1) 서버 인증서 확인
CA의 공개키로 서버의 인증서를 복호화함
복호화에 성공 시 해당 서버는 신뢰할 만한 서버이다.(전자서명 방식)
3-2) 클라이언트는 서버 측 랜덤 데이터와 클라이언트 측 랜덤 데이터를 조합해서 **pre master secret(대칭키)**라는 키를 생성한다.
클라이언트는 pre master secret 값을 서버에게 전송
이때 공개키 방식을 사용한다.
서버의 공개키(서버로부터 받은 인증서 안에 있음)로 pre master secret 값을 암호화해서 서버로 전송하면 서버는 자신의 비공개키로 안전하게 복호화 할 수 있다.
서버는 클라이언트가 전송한 pre master secret 값을 자신의 비공개키로 복호화한다.
서버와 클라이언트는 pre master secret 값을 공유하고, 이 값을 master secret 값으로 만든다.
master secret는 session key를 생성
(이후부터는 session key 값을 이용해서 서버와 클라이언트는 데이터를 대칭키 방식으로 암호화 한 후에 주고 받는다. ⇒ 세션)
클라이언트와 서버는 핸드쉐이크 단계의 종료를 서로에게 알린다.
2. 전송
세션은 실제로 서버와 클라이언트가 데이터를 주고 받는 단계이다.
session key 로 대칭키 방식으로 암호화한다.
3. 세션 종료
데이터의 전송이 끝나면 SSL 통신이 끝났음을 서로에게 알려준다.
이 때 통신에서 사용한 세션키는 폐기한다.
Reference
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