OpenVPN 서버 구축 #1. 개요

OpenVPN 서버 구축 #2. 서버 설치 및 설정

가상사설망(假想私設網) 또는 VPN(영어: virtual private network)은 공중 네트워크를 통해 한 회사나 몇몇 단체가 내용을 바깥 사람에게 드러내지 않고 통신할 목적으로 쓰이는 사설 통신망이다.가상 사설망에서 메시지는 인터넷과 같은 공공망 위에서 표준 프로토콜을 써서 전달되거나, 가상 사설망 서비스 제공자와 고객이 서비스 수준 계약을 맺은 후 서비스 제공자의 사설망을 통해 전달된다.

가상 사설망의 등장배경은 인터넷을 기반으로 한 기업 업무환경의 변화에 기인한다. 즉, 소규모 지역에서 문서만을 전달하던 업무처리 기반에서 하나의 건물 내의 네트워크를 이용한 업무로, 다시 본사와 다수의 지사 관계, 또한 지사는 국내 지사와 국외 지사로 확장되었다. 이들이 하나의 네트워크 구축을 위해 기존 전용선을 사용하는 방법에는 비용을 포함한 여러가지 한계를 가지며, 전용선을 이용해서 네트워크가 구성되었다고 하더라도 네트워크 운영을 자체적으로 하는 것과 새로운 기술들을 도입하는 것 역시 기업의 입장에서는 상당한 부담이 될 수 있다. 또한 기존의 공중 네트워크는 보안과 관련해서는 서비스를 제공하지 않기 때문에 중요한 문서나 데이터를 전달하기에는 부족한 점이 있었다. 이러한 복합적인 이유가 가상 사설망이 등장한 계기가 되었다.1위키백과에서 발췌

왜 VPN이 생겨났는가는 단순하다.
A라는 회사가 있다고 생각해보자. 최첨단 산업을 선도하는 A사는 시간이 흐르면서 회사의 규모도 커지고 직원도 늘어나면서 서울에 본사 뿐 아니라 미국, 중국, 영국 등 세계 각국의 주요 거점에도 지사를 세우게 됐다.

서울 본사만 있을 때는 사내망 관리만 하면 됐지만 미국지사와 중요한 자료를 주고받으려니 일반망으로 데이터를 주고 받자니 중간에 패킷을 가로채거나 하는 공격의 위험이 크고, 서울에서 미국까지 전용선을 설치하자니 너무 비용이 많이 든다.

이러한 상황에서의 보안 요건을 충족하기 위한 것이 바로 Virtual Private Network 되시겠다.
즉, 일반망을 사용하되, 암호화 등의 조치를 통해 본사와 미국지사 사이의 연결이 사설망인 것 처럼 동작하게 하는 것, 그것이 VPN이다.


PPPTP / L2TP / IPSEC / SSL 등의 방식이 있으며, 근래에는 IPSEC, SSL 두 종류로 수렴하는 듯 한다.
가장 많이 쓰이는 IPSEC / SSL 방식 VPN의 차이를 찾자면
– SSL 방식이건 IPSEC이건 모두 암호화방식이나, 터널 개념에 있어서 큰 차이는 없다.

이건 SSL-VPN

– 클라이언트와 대상 망의 VPN 서버와 터널을 맺고 암호화 통신을 한다.

이건 IPSEC

– 양자간 각각의 VPN server를 두고 각 VPN 서버끼리 터널을 맺고 통신을 한다.

SSL 그리고 HTTPS

SSL (Secure Socket Layer)

전송 계층 보안(영어: Transport Layer Security, TLS, 과거 명칭: 보안 소켓 레이어/Secure Sockets Layer, SSL)는 컴퓨터 네트워크에 통신 보안을 제공하기 위해 설계된 암호 규약이다. 그리고 ‘트랜스포트 레이어 보안’이라는 이름은 ‘보안 소켓 레이어’가 표준화 되면서 바뀐 이름이다. 이 규약은 인터넷 같이 TCP/IP 네트워크를 사용하는 통신에 적용되며, 통신 과정에서 전송계층 종단간 보안과 데이터 무결성을 확보해준다. 이 규약은 웹 브라우징, 전자 메일, 인스턴트 메신저, voice-over-IP (VoIP) 같은 응용 부분에 적용되고 있다. 국제 인터넷 표준화 기구(IETF)에 의해 현재 구식(deprecate)으로 간주되어 있다. 최종 갱신은 RFC 5246이고, 최종 갱신 버전은 넷스케이프에서 만든 SSL 표준을 바탕으로 했다. 위키백과 발췌
용어 사용 시 SSL과 TLS를 구분해야 할 필요는 없다. 사실 TLS보다 SSL이 더 입에 잘 붙는다.

먼저 컴퓨터의 암호화에 대해 아주 쉽게 설명하면
컴퓨터는 0과 1만 존재한다 (on, off).
즉 컴퓨터는 숫자만 존재한다.
숫자 1,000이 있다고 가정하면 이 숫자 1,000이 아닌 것처럼 보이게 한다. = 암호화

예를 들어
1,000 X 100 = 10,000
1,000은 내가 암호화 하고 싶은 원본
곱하기는 ‘암호화 알고리즘’
100은 암호화를 위한 ‘키’ 가 되겠다.

여기에서 철수가 영희에게 금고의 비밀번호를 알려주는 상황을 적용해보자.
금고의 비밀번호는 1000이다.
비밀번호는 철수만 알고 있다.
주변에 사람이 많아서 비밀번호를 그냥 말하면 금고의 비밀번호가 노출된다.
보안을 위해 100이라는 숫자를 키로 하여 곱하기 알고리즘으로 암호화한다.
철수는 영희에게 ‘비밀번호는 10000이야. 곱하기 알고리즘으로 암호화 했어’ 라고 말한다.
여기까지가 기본적인 암호화,암호화 데이터 전송 순서가 되겠다.

하지만,
철수가 미리 영희에게 키를 알려줬다면 문제가 없겠지만 만약 영희는 아직 키를 모른다면?
의 경우에 대응하기 위해서 나온 기술이 바로 SSL 되시겠다. (엄밀히 말하면 좀.. 다르지만)

공개키 암호화와 비공개키 암호화 (=비대칭키 암호화와 대칭키 암호화)

개념상 두 종류의 자물쇠가 있다고 생각하면 편하고. 하나는 ‘잠그는 열쇠, 여는 열쇠가 따로 있는 자물쇠’ = A 다른 하나는 ‘잠글 때 열 때 같은 열쇠를 사용하는 자물쇠’ = B. SSL의 중요한 개념은 여기에 있다.

자물쇠 A : 소인수분해를 통해 소수(자기 자신과 1로만 나뉘어지는 수)를 찾아 내는 것이 쉽지 않다는 것에 기인하여 만들어진 알고리즘을 이용한다.11,2,3,5,7,11… 은 소수임을 금방 알아낼 수 있지만 10,000,000,000,000,001이 소수인지는 알아내기 쉽지 않다. 아직 특정한 수가 소수인지 아닌지 알아내는 방법은 없다(고한다. 난 산수 싫다. 어렵다.) 그래서 느리다(고 한다.)
잠그는 열쇠와, 여는 열쇠가 구분 되어있다. 열쇠 하나는 잠그는 것만 가능하고 하나는 여는 것만 가능하다.
잠글 때 쓰는 열쇠와 열 때 쓰는 열쇠가 다르다 = 비대칭 키
암호화,복호화 하는데 시간이 많이 걸린다.

자물쇠 B :열쇠 하나만 있으면 열고 잠그는 것이 가능하다.
잠글 때 쓰는 열쇠와 열 때 쓰는 열쇠가 같다 = 대칭 키
암호화, 복호화 하는데 시간이 덜 걸린다. (비대칭키 암호화 알고리즘에 비해)

위에서부터 순서대로 사건이 발생한다.
철수와 영희의 모든 대화는 가운데 도둑이 들을 수 있다.

위와 같은 절차로 Kk를 주고 받는 것이 ‘키 교환’ 알고리즘이 되겠다. (개념상으로 이렇다는 것만 이해하자. 실제 키를 주고 받는데엔 다양한 방법이 존재한다. DH, RSA 등이 포함되면 키를 교환하기 위한 수단이구나 생각하면 된다.)

HTTPS
언뜻 보면 완벽해 보이지만 여기에 큰 맹점이 하나 있다. 바로 도둑이 철수인 척 하여 중간에서 데이터를 가로채는 경우이다.
1. 철수에게서 받은 K1을 받는다.
2. K1#을 만들어 영희에게 전달한다
3. 영희는 K1#으로 Kk를 암호화 하여 도둑에게 전달한다.
4. 도둑은 K2#으로 복호화하여 Kk를 획득한다.
5. K1으로 Kk를 암호화 하여 철수에게 전달한다.
이후부터는 Kk로 암호화한 데이터가 오가므로 쉽게 복호화 할 수 있다.

즉, 철수와 영희는 실제 상대방이 누구인지 확인할 수 없다는 사실이다.
우리가 사용하는 SSL-HTTPS는 이를 보완하기 위한 제 3자 증명 과정이 추가된다.