[IT Note] TLS(Transport Layer Security)

TLS(Transport Layer Security) 개요

• 인터넷에서의 정보를 암호화해서 송수신하는 프로토콜
• Netscape가 개발한 SSL(Secure Sockets Layer)에 기반한 기술
• IETF에서 SSLv3을 기반으로 표준화를 진행하면서 TLS로 명칭 변경
• 무선 환경에서는 WTLS가 사용됨

TLS 기본 구성

• 공개키 알고리즘 기반으로 동작
• X.509 인증서 지원
• 기본적으로 TCP 443 포트를 이용
• OSI 7계층 중 4계층(Transport)부터 7계층(Application)에 걸쳐 동작
• RSA, MD5, SHA-1 등을 사용하지만 SHA-1은 최근에 SHA-256으로 대부분 교체

프로토콜 구성

• Record 프로토콜
  • 기밀성을 위해 데이터 암호화 수행
  • 무결성을 위해 MAC 생성
  • 실질적인 보안을 수행
  • 동작 순서
    • 단편화 → 압축 → MAC추가 → 암호화
• Handshake 프로토콜
  • 세션에 대한 세션정보와 연결 정보를 공유하기 위한 프로토콜
  • 초기 연결 시 세션 형성 관장
  • 동작순서 

    원칙	설명	방향
    Client Hello	클라이언트 SSL 버전, 클라이언트 생성 난수, 세션 식별자, Cipher Suit 리스트	클라이언트 > 서버
    Server Hello	서버의 SSL 버전,서버 생성 난수, 세션 식별자, 클라이언트의 Cipher Suit 중 선택	서버 > 클라이언트
    Server Certificate	서버 인증서, 공개키	서버 > 클라이언트
    Certificate Request	서버에서 클라이언트 인증서 요청(생략 가능)	서버 > 클라이언트
    Server Hello Done	서버에서 필요한 내용을 모두 전송했음을 알림	서버 > 클라이언트
    Client Certificate	서버에서 클라이언트 인증서를 요청한 경우 인증서 송신(생략 가능)	클라이언트 > 서버
    Client Key Exchange	세션키 생성용 pre_master_secret 을 서버 공개키로 암호화하여 전송	클라이언트 > 서버
    Certificate Verify	클라이언트 인증서를 확인할 수 있도록 전자서명 발송, 서버에서 검증	클라이언트 > 서버
    Client Finish	서버에 Change Cipher Spec을 전송하고 Finished 알림	클라이언트 > 서버
    Server Finish	클라이언트에 Change Cipher Spec 전송하고 Finished 알림	서버 > 클라이언트

  • Cipher Suite
    • 서버와 클라이언트가 어떤 암호화 방식을 사용할지 정하기 위해 교환하는 문자열 값
    • 형식 : SSL/TLS_(키 교환 알고리즘)(인증 알고리즘)_WITH(대칭키 알고리즘)(블록 암호 운용 방식)(해시 알고리즘)
      • 예 : TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
  • 단축된 핸드셰이크(Abbreviated Handshake)
    • 한동안 통신을 하지 않다가 다시 통신할 때(Session Resumption) 사용되는 프로토콜
    • RFC5077

    • 원칙	설명	방향
      Client Hello	클라이언트 SSL 버전, 클라이언트 생성 난수, 세션 식별자, Cipher Suit 리스트	클라이언트 > 서버
      Server Hello	서버의 SSL 버전,서버 생성 난수, 세션 식별자, 클라이언트의 Cipher Suit 중 선택	서버 > 클라이언트
      Server Finish	클라이언트에 Change Cipher Spec 전송하고 Finished 알림	서버 > 클라이언트
      Client Finish	서버에 Change Cipher Spec을 전송하고 Finished 알림	클라이언트 > 서버

• Change Cipher Spec 프로토콜
  • 서버와 클라이언트 상호간의 Cipher Spec 확인을 위한 메시지 교환에 사용
• Alert 프로토콜
  • 메시지의 암호화 오류, 인증서 오류 등 전달

인증서 종류

• 보증 범위에 따른 구분

  구분	설명
  Wild Card 인증서	- 서브도메인의 개수와 상관없이 모든 서브도메인을 다 보증 - 가격이 비쌈
  일반 인증서	- 특정 한 도메인에 대해서만 보증 - 서브도메인도 하나의 도메인으로 간주

• 보증 강도에 따른 종류

  구분	설명
  DV(Domain Validation)	실제 도메인의 소유주인지만 확인
  OV(Organization Validation)	신청 시 업체로부터 담당자(신청자)의 정보와 사용자 등록을 통해 기업의 실체 인증
  EV(Extended Validation)	업체의 사업자등록증과 기업 신용정보 등 기업의 신뢰도까지 검증하여 피싱, 파밍 방지