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HTTP(Hyper Text Transter Protocol) 란?

서버/클라이언트 모델을 따라 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜

[HTTP의 구조]

HTTP는 애플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 작동한다.
HTTP는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며
Method,Path,Version,Headers,Body 등으로 구성된다.(클라이언트는 80번 포트로 신호를 보냄)

HTTP는 암화화 하지 않은 평문의 데이터를 보내기 때문에 제 3자가 데이터를 확인할 수 있었다.(이러한 문제를 해결하기 위해서 HTTPS가 등장했다.)

HTTPS(Hyper Text Transter Protocol Seure) 란?

HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜이다. (HTTP와 다르게 클라이언트는 443번 포트로 신호를 보내게 됨)
네트워크 상에서 중간에 제 3자가 정보를 볼 수 없도록 암호화를 지원하고 있다

[대칭키 암호화와 비대칭키 암호화]

HTTPS는 대칭키 암호화 방식과 비대칭키 암호화 방식을 모두 사용하고 있다. 각각의 암호화 방식은 다음과 같다.

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

대칭키는 비교적 쉬운 개념이므로, 비대칭키 암호화에 대해 조금 더 알아보자

1. 비대칭키 암호화는 공개키/개인키 암호화 방식을 이용해 데이터를 암호화 하고 있다.
   공개키와 개인키는 서로를 위한 1쌍이다.
   • 공개키 : 모두에게 공개하는 키
   • 개인키 : 나만 가지고 있는 키

암호화를 공개키로 하느냐 개인키로 하느냐에 따라 얻는 효과가 다른데,
공개키와 개인키로 암호화 하면 각각 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

• 공개키 암호화 : 공개키로 암호화를 하면 개인키로만 복호화 할 수 있다. ->개인키는 나만 가지고 있으므로, 나만 볼 수 있음
• 개인키 암호화 : 개인키로 암호화를 하면 공개키로만 복호화 할 수 있다. ->공개키는 모두에게 공개되어 있으므로 내가 인증한 정보임을 알려 신뢰성을 보장 할 수 있다.

[HTTPS의 동작과정]

• 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용하여 빠른 연산 속도와 안정성을 모두 얻고 있다.
• 연결 과정(Hand-Shaking)에서는 먼저 서버와 클라이언트 간에 세션키를 교환한다.
  (여기서 세션키는 주고 받는 데이터를 암호화 하기 위해 사용되는 대칭키이며, 데이터 간의 교환에는 빠른 연산 속도가 필요하므로 세션키는 대칭키로 만들어짐
  이 세션키를 클라이언트 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 연산 속도를 위해 대칭키가 사용됨)
• 실제 흐름

1. 클라이언트(브라우저)가 서버로 최초 연결을 시도함
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 복호화 하여 세션키를 얻음
6. 클라이언트와 서버는 동일한 세션키를 공유하므로 데이터가 전달 될 때 세션키로 암호화/복호화를 진행함

[HTTPS의 발급 과정]

• 위의 과정에서 추가로 살펴봐야 할 부분은 서버가 비대칭키를 발급하는 과정이다.
  (서버는 클라이언트와 세션키를 공유하기 위한 공개키를 생성해야 하는데,
  일반적으로는 인증된 기관((Certificate Authority)에 공개키를 전송하여 인증서를 발급 받는다)

1. A기업은 HTTP 기반의 애플리케이션에 HTTPS를 적용 시키기 위해 공개키/개인키를 발급함
2. CA 기업에게 돈을 지불하고, 공개키를 저장하는 인증서의 발급을 요청함
3. CA 기업은 CA 기업의 이름, 서버의 공개키, 서버의 정보 등을 기반으로 인증서를 생성하고, CA 기업의 개인키로 암호화하여 A기업에게 이를 제공함
4. A기업은 클라이언트에게 암호화 된 인증서를 제공함
5. 브라우저는 CA 기업의 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 암호화 하였기 때문에 A 기업만 복호화 하여 원본의 데이터를 얻을 수 있다.
  A 기업의 공개키라고 봐도 무방하다. 또한 브라우저에는 인증된 CA 기관의 정보들이 사전에 등록되어 있어 인증된 CA 기관의 인증서가 아닐 경우 오류가 생기게 됨

[HTTP와 HTTPS]

• HTTP는 암호화가 추가되지 않았기 때문에 보안에 취약한 반면, HTTPS는 안전하게 데이터를 주고받을 수 있다.
  하지만 HTTPS를 이용하면 암호화/복호화의 과정이 필요하기 때문에 HTTP보다 속도가 느리다.
  (물론 오늘날에는 거의 차이를 느끼지 못할 정도이다.) 또한 HTTPS는 인증서를 발급하고 유지하기 위한 추가 비용이 발생함
  언제 HTTP를 쓰고 언제 HTTPS를 써야하는게 좋은가?

• 개인정보와 같은 민감한 데이터를 주고 받아야 한다면 HTTPS를 이용해야 하지만, 노출이 되어도 괜찮은 단순한 정보 조회 등 만 처리하고 있다면 HTTP를 사용하면 된다.