[생활코딩] HTTP와 SSL 3.

SSL의 동작방식

SSL은 암호화된 데이터를 전송하기 위해 공개키와 대칭키를 혼합하여 사용한다.

실제 데이터 : 대칭키

대칭키의 키 : 공개키

• 악수 -> 전송(세션) -> 세션종료

 

1. 악수

브라우저와 서버는 서로 상대방이 존재하는지, 상대방과 데이터를 주고받기 위해서는 어떤 방법을 사용해야 하는지를 파악한다.

서버의 인증서를 클라이언트에게 전송, 클라이언트&서버가 서로 처리할 수 있는 암호화 기법을 교환한다.

 

1. 클라이언트 측에서 생성한 랜덤 데이터로 클라이언트가 지원하는 암호화 방식들과 세션 아이디를 서버로 전달한다. (Client Hello)

 

2. 서버 측에서 생성한 랜덤 데이터와 클라이언트가 전달한 암호화 방식 중에서 서버 쪽에서도 사용할 수 있는 암호화 방식을 선택해서 인증서와 함께 클라이언트로 전달한다. (Server Hello) 암호화 방식에 대한 협상이 종료되고 서버와 클라이언트는 이 암호화 방식을 이용해서 정보를 교환한다.

 

3. 클라이언트는 서버로부터 받은 인증서를 자신이 가진 CA 리스트에서 확인하고 공개키로 복호화를 시도한다. 성공한다면 인증서를 전송한 서버를 믿을 수 있게 된다. 

클라이언트는 서버의 랜덤데이터와 클라이언트의 랜덤 데이터를 조합하고 서버의 공개키로 암호화하여  pre master secret을 생성한다. pre master secret으로 서버와 클라이언트가 주고 받는 데이터를 대칭키 방식의 키로 사용할 것이므로 pre master secret은 절대 제삼자에게 노출되어서는 안 된다. 

 

4. 서버는 클라이언트가 전송한 pre master secret 값을 자신의 비공개키로 복호화한다. 그럼 서버와 클라이언트가 모두 pre master secret 값을 공유하게 된다. 그리고 서버와 클라이언트는 모두 일련의 과정을 거쳐서 pre master secret 값을 master secret 값으로 만든다. master secret은 session key를 생성하는데 이를 이용해서 서버와 클라이언트는 데이터를 대칭키 방식으로 암호화 한 후에 주고받는다.

 

2. 세션

세션은 실제로 서버와 클라이언트가 데이터를 주고받는 단계이다. 이 단계에서 핵심은 정보를 상대방에게 전송하기 전에 session key 값을 이용해서 대칭키 방식으로 암호화한다는 점이다. 암호화된 정보는 상대방에게 전송될 것이고, 상대방도 세션키 값을 알고 있기 때문에 암호를 복호화할 수 있다.

 

대칭키와 공개키를 조합해서 사용하는 이유

공개키 방식은 많은 컴퓨터 파워를 사용한다. 만약 공개키를 그대로 사용하면 많은 접속이 몰리는 서버는 매우 큰 비용을 지불해야 할 것이다. 반대로 대칭키는 암호를 푸는 열쇠인 대칭키를 상대에게 전송해야 하는데, 암호화가 되지 않은 인터넷을 통해서 키를 전송하는 것은 위험하기 때문이다. 그래서 속도는 느리지만 데이터를 안전하게 주고받을 수 있는 공개키 방식으로 대칭키를 암호화하고, 실제 데이터를 주고 받을 때는 대칭키를 이용해서 데이터를 주고받는 것이다.

 

3. 세션종료

데이터의 전송이 끝나면 SSL 통신이 끝났음을 서로에게 알려준다. 이때 통신에서 사용한 대칭키인 세션키를 폐기한다.

 

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악수단계가 이해가 잘 안 가서 나중에 잊어버렸을 때를 대비해 정리하는 겸 이해한 것을 그림으로 그렸다.

악수단계에 일어나는 일을 표현한 그림

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CA 인증서 비교 목록

CA의 인증서를 비교할 수 있는 자료