[CS] Network

HTTP & HTTPS

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

• 인터넷 상에서 클라이언트와 서버가 자원을 주고 받을 때 쓰는 통신 규약
• HTTP는 텍스트 교환이므로, 누군가 네트워크에서 신호를 가로채면 내용이 노출되는 보안 이슈가 존재
• 이러한 보안 문제를 해결해주는 프로토콜이 HTTPS

HTTPS(HyperText Transfer Protocol Secure)

• 인터넷 상에서 정보를 암호화하는 SSL 프로토콜을 사용해 클라이언트와 서버가 자원을 주고 받을 때 쓰는 통신 규약
• HTTPS는 텍스트를 암호화한다. (공개키 암호화 방식으로!)

HTTPS 통신 흐름

1. 애플리케이션 서버(A)를 만드는 기업은 HTTPS를 적용하기 위해 공개키와 개인키를 만든다.

2. 신뢰할 수 있는 CA 기업을 선택하고, 그 기업에게 내 공개키 관리를 부탁하며 계약을 한다.

   CA: Certificate Authority, 공개키를 저장해주는 신뢰성이 검증된 민간기업

3. 계약 완료된 CA 기업은 해당 기업의 이름, A서버 공개키, 공개키 암호화 방법을 담은 인증서를 만들고, 해당 인증서를 CA 기업의 개인키로 암호화해서 A서버에게 제공한다.

4. A서버는 암호화된 인증서를 갖게 되었다. 이제 A서버는 A서버의 공개키로 암호화된 HTTPS 요청이 아닌 요청이 오면, 이 암호화된 인증서를 클라이언트에게 건내준다.

5. 클라이언트가 main.html 파일을 달라고 A서버에 요청했다고 가정하자. HTTPS 요청이 아니기 때문에 CA기업이 A서버의 정보를 CA 기업의 개인키로 암호화한 인증서를 받게 된다.

6. 브라우저는 해독한 뒤 A서버의 공개키를 얻게 되었다.

7. 클라이언트가 A서버와 HandShaking 과정에서 주고받은 난수를 조합하여 pre-master-key(대칭키) 를 생성한 뒤, A서버의 공개키로 해당 대칭키를 암호화하여 서버로 보냅니다.

8. A서버는 암호화된 대칭키를 자신의 개인키로 복호화 하여 클라이언트와 동일한 대칭키를 획득합니다.

9. 이후 클라이언트-서버사이의 통신을 할 때 주고받는 메세지는 이 pre-master-key(대칭키)를 이용하여 암호화, 복호화를 진행합니다.

• HTTPS도 무조건 안전한 것은 아니다. (신뢰받는 CA 기업이 아닌 자체 인증서 발급한 경우 등)
• 이때는 HTTPS지만 브라우저에서 주의 요함, 안전하지 않은 사이트와 같은 알림으로 주의 받게 된다.

OSI 7계층

7계층은 왜 나눌까?

통신이 일어나는 과정을 단계별로 알 수 있고, 특정한 곳에 이상이 생기면 그 단계만 수정할 수 있기 때문이다.

1) 물리(Physical)

리피터, 케이블, 허브 등

단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능을 진행하는 공간
즉, 데이터를 전송하는 역할만 진행한다.

2) 데이터 링크(Data Link)

브릿지, 스위치 등

물리 계층으로 송수신되는 정보를 관리하여 안전하게 전달되도록 도와주는 역할
Mac 주소를 통해 통신한다. 프레임에 Mac 주소를 부여하고 에러검출, 재전송, 흐름제어를 진행한다.

3) 네트워크(Network)

라우터, IP

데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 담당한다.
라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달해준다.
라우팅, 흐름 제어, 오류 제어, 세그먼테이션 등을 수행한다.

4) 전송(Transport)

TCP, UDP

TCP와 UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화한다. 포트를 열어두고, 프로그램들이 전송을 할 수 있도록 제공해준다.

• TCP: 신뢰성, 연결지향적
• UDP: 비신뢰성, 비연결성, 실시간

5) 세션(Session)

API, Socket

데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다. TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 지니고 있다.

6) 표현(Presentation)

JPEG, MPEG 등

데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고 암호화하는 역할을 담당한다.
파일 인코딩, 명령어를 포장, 압축, 암호화한다.

7) 응용(Application)

HTTP, FTP, DNS 등

최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.