SSL (Secure Sockets Layer)

TL;DR

• SSL은 통신 암호화 프로토콜이지만 보안 취약점으로 폐기된 상태
• TLS는 SSL의 후속 표준으로, 흔히 “SSL”이라 불러도 실제로는 TLS가 동작
• TLS 1.3은 handshake 간소화와 취약 암호 스위트 제거로 성능과 보안 개선

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1. SSL이란

SSL(Secure Sockets Layer)은 인터넷 통신을 암호화하여 데이터 보안을 제공하는 프로토콜이다. Netscape가 1995년에 설계했다.

• 데이터 암호화로 통신 보안 유지
• 서버와 클라이언트 간 신원 인증
• 데이터 무결성 보장 (변조 방지)

SSL 작동 방식

1. 클라이언트가 서버에 연결 요청
2. 서버가 인증서를 클라이언트에 전달
3. 클라이언트가 인증서 신뢰 여부 확인
4. 양측이 암호화 방식 협상 후 세션 키 생성
5. 세션 키를 사용해 암호화된 통신 시작

세션 키

세션 키는 17. 안전성을 위한 기술 > 암호와 인증서에서 다룬 하이브리드 방식으로 생성된다. 비대칭 키로 대칭 키(세션 키)를 안전하게 교환한 뒤, 실제 데이터 전송은 빠른 대칭 키 암호화로 처리한다.

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2. SSL의 폐기

SSL은 현재 사용해서는 안 되는 프로토콜이다.

버전	연도	상태
SSL 1.0	1994	공개 전 폐기 (심각한 결함)
SSL 2.0	1995	2011년 폐기 (RFC 6176)
SSL 3.0	1996	2015년 폐기 (RFC 7568)

SSL 3.0은 POODLE 공격(2014년 발견)으로 인해 폐기되었다. POODLE은 SSL 3.0의 CBC 모드 패딩 처리 방식을 악용해 암호화된 데이터를 한 바이트씩 복호화할 수 있는 취약점이다.

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3. TLS란

TLS(Transport Layer Security)는 SSL 3.0을 기반으로 IETF가 표준화한 후속 프로토콜이다.

버전	연도	상태
TLS 1.0	1999	2021년 폐기 (RFC 8996)
TLS 1.1	2006	2021년 폐기 (RFC 8996)
TLS 1.2	2008	현재 사용 가능
TLS 1.3	2018	현재 권장 표준

"SSL"이라 부르지만 실제로는 TLS

브라우저 주소창의 자물쇠 아이콘, “SSL 인증서”, Let’s Encrypt 등에서 말하는 SSL은 사실상 TLS를 의미한다. 역사적 이유로 SSL이라는 이름이 관용적으로 남아 있을 뿐이다.

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4. TLS 1.2 vs TLS 1.3

TLS 1.3은 2018년에 발표된 최신 표준으로, 1.2 대비 보안과 성능이 모두 개선되었다.

Handshake 간소화

• TLS 1.2 : 2-RTT (왕복 2회) — ClientHello → ServerHello → 키 교환 → Finished
• TLS 1.3 : 1-RTT (왕복 1회) — ClientHello에 키 공유 정보를 포함해서 보냄

# TLS 1.2 (2-RTT)
Client → Server : ClientHello
Client ← Server : ServerHello, Certificate, KeyExchange
Client → Server : KeyExchange, Finished
Client ← Server : Finished

# TLS 1.3 (1-RTT)
Client → Server : ClientHello + KeyShare
Client ← Server : ServerHello + KeyShare, Certificate, Finished
Client → Server : Finished

연결 설정이 빨라지므로 체감 속도가 향상된다.

0-RTT (Zero Round Trip Time)

TLS 1.3에서는 이전에 연결한 적 있는 서버에 대해 첫 메시지에 데이터를 함께 보낼 수 있다 (0-RTT Resumption). 다만 재전송 공격(replay attack)에 취약할 수 있어서 멱등하지 않은 요청에는 사용하지 않는 것이 좋다.

취약한 알고리즘 제거

TLS 1.3에서는 아래 항목이 완전히 제거되었다.

• RSA 키 교환 (전방 비밀성 미지원)
• CBC 모드 암호 스위트
• RC4, DES, 3DES
• SHA-1 기반 서명
• 정적 Diffie-Hellman

전방 비밀성 (Forward Secrecy)

서버의 개인 키가 유출되더라도 과거에 암호화된 통신 내용은 복호화할 수 없는 성질이다. TLS 1.3은 모든 키 교환에 임시 Diffie-Hellman(DHE/ECDHE)을 사용하여 전방 비밀성을 강제한다. TLS 1.2에서는 RSA 키 교환을 쓰면 전방 비밀성이 보장되지 않았다.

TLS 1.2 vs 1.3 비교 표

항목	TLS 1.2	TLS 1.3
Handshake	2-RTT	1-RTT (0-RTT 지원)
키 교환	RSA, DHE, ECDHE	ECDHE, DHE만 허용
전방 비밀성	선택 (RSA 사용 시 미지원)	강제
암호 스위트	다수 (일부 취약)	5개로 축소 (안전한 것만)
암호화 모드	CBC, GCM 등	AEAD만 허용 (GCM, ChaCha20)

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5. SSL/TLS 인증서

인증서 종류

종류	검증 대상	용도
DV (Domain Validation)	도메인 소유권	개인 블로그, 소규모 사이트
OV (Organization Validation)	기업 신원	기업 웹사이트
EV (Extended Validation)	기업의 법적 존재와 신뢰성	금융, 전자상거래

인증서 발급 방식

• 유료 CA : DigiCert, GlobalSign 등에서 발급
• 무료 CA : Let’s Encrypt가 대표적. DV 인증서를 자동으로 발급하고 갱신한다

# Let's Encrypt + certbot 예시
sudo certbot --nginx -d example.com

인증서 확인

# 서버의 인증서 정보 확인
openssl s_client -connect example.com:443 -servername example.com < /dev/null 2>/dev/null | openssl x509 -noout -subject -dates -issuer
 
# TLS 버전 확인
openssl s_client -connect example.com:443 -tls1_3

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6. 주요 사용처

• 웹사이트 HTTPS 통신 (HTTPS handshake 참고)
• 이메일 암호화 (SMTP, IMAP)
• 데이터 전송 및 API 통신 보안
• VPN 연결 (OpenVPN 등)
• 데이터베이스 연결 암호화 (PostgreSQL, MySQL 등)