[네트워크] HTTPS

HTTP HTTPS 차이점

HTTP는 암호화가 되지 않는 Plain Text를 전송하는 프로토콜이었기 때문에, HTTP로 비밀번호나 주민등록번호등을 주고받으면 제 3자가 정보를 조회할 수 있었다.

 

이 문제를 해결하기 위해 HTTPS가 등장하게 되었다.

HTTPS는 SSL(Secure Socket) 인증서를 사용하는 HTTP이다.

SSL(또는 TLS) 인증서는 일반 HTTP 요청 및 응답을 암호화합니다. 따라서 HTTPS는 HTTP보다 더 안전한 보안용 프로토콜이라고 할 수 있다.

 

HTTP와 HTTPS의 유일한 차이점은 HTTPS를 사용한 웹 페이지를 통해 전송되는 모든 데이터는 추가적인 보안 계층이 있다. 이를 TLS(전송 계층 보안) 프로토콜이라고 한다.

모든 유형의 데이터는 변경되거나 손상될 수 없는 HTTPS 사이트를 통해 전달되며 제3자로 부터 보호된다.

HTTP는 80번 포트를 사용하지만 HTTPS는 443번 포트를 사용한다.

---

대칭키 암호화와 비대칭키 암호화

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/복호화하는데 사용함
• 키가 노출되어도 비교적 안전하지만 연산 속도가 느림
• 비대칭키 암호화는 공개키/개인키 암호화 방식을 이용해 데이터를 암호화하고 있다. 
  • 공개키 : 모두에게 공개가능한 키
  • 개인키 : 나만 가지고 알고 있어야 하는 키
• 공개키 암호화 : 공개키로 암호화하면 개인키로만 복호화할 수 있다.
  • 개인키는 나만 가지고 있으므로, 나만 볼 수 있다. 데이터의 노출 방지
• 개인키 암호화 : 개인키로만 암호화하면 공개키로만 복호화할 수 있다.
  • 공개키는 모두에게 공개되어 있으므로, 내가 인증한 정보임을 알려 신뢰성을 보장할 수 있다. 인터넷 서명

---

HTTPS의 동작 과정

HTTPS는 대칭키 암호화와 비대칭키 암화를 모두 사용하여 빠른 연산 속도와 안정성 모두 얻고 있다.

 

HTTPS의 연결과정에서 먼저 서버와 클라이언트 간에 세션키를 교환한다.

세션키는 암호화를하기 위해 사용되는 대칭키이며, 데이터 간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 대칭키로 만들어진다.

세션키를 클라이언트와 서버가 처음 연결이 성립하여 공유하는 과정에서 제 3자에게 세션키를 노출될 수 있다.

따라서 이 과정에서는 비대칭키 암호화를 사용하여 세션키를 공유한다.

실제 HTTPS 연결 과정을 살펴보면 다음과 같다.

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

---

HTTPS의 비대칭키 발급 과정

서버는 클라이언트와 세션키를 공유하기 위한 공개키를 생성해야 하는데

일반적으로는 인증된 기관(Certificate Authority, CA)에 공개키를 전송하여 인증서를 발급받는다.

1. A기업은 HTTP 기반의 애플리케이션에 HTTPS를 적용하기 위해 공개키/개인키를 발급한다.
2. CA기업에게 돈을 지불하고, 공개키를 저장하는 인증서의 발급을 요청
3. CA 기업은 CA기업의 이름, 서버의 공개키, 서버의 정보 등을 기반으로 인증서를 생성, CA기업의 개인키로 암호화하여 A기업에게 이를 제공한다.
4. A기업은 클라이언트에게 암호화된 인증서를 제공한다.
5. 브라우저는 CA기업의 공개키를 미리 다운받아 가지고 있어, 암호화된 인증서를 복호화한다.
6. 암호화된 인증서를 복호화하여 얻은 A기업의 공개키로 세션키를 공유한다.

인증서는 CA의 개인키로 암호화되어 있어, 브라우저가 가진 공개키로 복호화하여 신뢰성을 확보할 수 있다.

클라이언트는 복호화하여 얻은 A기업의 공개키로 데이터를 암호화하여 A기업만 데이터를 복호화하여 세션키를 얻을 수 있다.

 

 

참고 자료

https://www.ascentkorea.com/difference-between-http-and-https/

HTTP HTTPS 차이: 당신의 웹 사이트는 안전한가요? - 어센트 코리아

https://tiptopsecurity.com/how-does-https-work-rsa-encryption-explained/

How Does HTTPS Work? RSA Encryption Explained « TipTopSecurity

https://mangkyu.tistory.com/98

[Web] HTTP와 HTTPS의 개념 및 차이점