[네트워크] HTTP 동작과정

Goal 

1. HTTP 동작과정을 알아본다
2. HTTPS의 동작과정을 알아본다

 

 HTTP  : HyperText Transfer Protocol 

웹 상에서 클라이언트와 서버 간에 정보를 주고 받을 수 있는 프로토콜(웹 통신 규약)

 

 Point  

1. 웹브라우저에서 URL 입력
2. 웹서버의 IP주소를 해석
3. TCP 커넥션 확립
4. HTTP 리퀘스트 전송과 HTTP 리스폰스 전송
5. 서버 클라이언트 간 연결 종료
6. 웹 브라우저가 웹 문서 출력

 

 세부 동작 과정  

• 웹브라우저에서 URL 입력
  1. 웹브라우저에 URL을 입력하거나 웹페이지 링크 클릭
• 웹서버의 IP주소를 해석
  1. URL에 포함된 웹서버의 호스트명을 DNS서버에 질의해 웹서버의 IP주소를 해석
  2. DNS서버에 질의시, ARP가 라우터(이더넷)의 MAC주소를 조사
  3. 라우터에서 다시 DNS로 목적지 IP질의
• TCP 커넥션 확립
  1. 웹서버의 IP주소를 알면, 그 주소를 지정하여 웹브라우저와 웹서버 어플리케이션간의 TCP 커넥션
  2. 3 way-handshaking
• HTTP 리퀘스트 전송(클라이언트 ->서버 요청)과 HTTP 리스폰스 전송(서버 -> 클라이언트 응답)
  1. 브라우저에서 지정한 URL을 포함한 HTTP 리퀘스트가 웹 어플리케이션에 전송
  2. HTTP 리퀘스트를 받은 웹서버 어플리케이션은 요청된 웹페이지 파일을 HTTP 리스폰스로 반환
• 서버 클라이언트 간 연결 종료
  1. 4 way-handshaking
• 웹 브라우저 웹 문서 출력
  1. HTML로 변환

 

 URL  : 웹 사이트 주소 

• URL 형식 - <스킴>://<호스트명>/<경로명>
• URL 예시 - http://www.tistory.com/manage/newpost/index.html
• URL은 전송받고 싶은 웹서버와 그 파일을 나타냄

 

 HTTP  리퀘스트 

• HTTP 리퀘스트 형식
  • 리퀘스트 라인
  • 메세지 헤더
  • 공백라인
  • 엔티티 바디
• 주요 메소드
  • GET, HAED, POST, PUT, DELETE, CONNECT
• 웹 브라우저와 웹 서버 어플리케이션은 HTTP를 이용해 웹페이지 파일을 전송한다
• HTTP 통신 전에 웹브라우저와 웹서버 어플리케이션은 TCP 통신을 맺는다
• HTTP 리퀘스트로 웹브라우저에서 웹서버 어플리케이션은 파일 전송을 요청한다

 HTTP  리스폰스 

• HTTP 리스폰스 형식
  • 리퀘스트 라인
  • 메세지 헤더
  • 공백라인
  • 엔티티 바디
• 주요 HTTP 상태 코드
  • 1xx - 정보. 추가 정보가 있음을 전달
  • 2xx - 성공. 서버가 요청 처리했음을 전달
  • 3xx - 리다이렉트. 다른 URI로 다시 리퀘스트하도록 요청
  • 4xx - 클라이언트 에러. 요청에 문제가 있어 처리할 수 없음을 전달
  • 5xx - 서버 에러. 서버 쪽에 문제가 있어 처리할 수 없음을 전달
• HTTP 리퀘스트에 대해 HTTP 리스폰스로 응답
• HTTP 리스폰스에는 전송해야하는 파일이 포함된다
• 파일 크기가 크면 TCP에 의해 분할됨

 

 HTTPS : HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer 

HTTP에 보안적 약점을 보완한 프로토콜 또는 HTTP over TLS, HTTP over SSL, HTTP Secure

 

 Point  

1. 공개키 암호화 방식과 대칭키 암호화 방식의 장점을 활용해 하이브리드 사용
2. 데이터를 대칭키 방식으로 암복호화하고, 공개키 방식으로 대칭키 전달

 세부 동작 과정 

• 클라이언트가 서버 접속하여 Handshaking  과정에서 서로 탐색
  
  1. client hello
     • 클라이언트가 서버에게 전송할 데이터
       • 클라이언트 측에서 생성한 랜덤 데이터
       •  클 - 서 암호화 방식 통일을 위해 클라이언트가 사용할 수 있는 암호화 방식
       • 이전에 이미 handshaking 기록이 있다면 자원 절약을 위해 기존 세션을 재활용하기 위한 세션 아이디
  2. server hello
     • client hello에 대한 응답으로 전송할 데이터
       • 서버 측에서 생성한 랜덤 데이터
       •  서버가 선택한 클라이언트 암호화 방식
       •  ssl 인증서
  3. client 인증 확인
     • 서버로 부터 받은 인증서가 ca에 의해 발급되었는지 본인이 가지고 있는 목록에서 확인하고, 목록에 있다면  ca 공개키로 인증서 복호화
     • 클-서 각각의 랜덤 데이터를 조합하여 pre master secret 값 생성(데이터 송수신 시 대칭키 암호화에 사용할 키)
     • pre master secret 값을 공개키 방식으로 서버 전달(공개키는 서버로부터 받은 인증서에 포함)
     • 일련의 과정을 거쳐 session key 생성
  4. server 인증 확인
     • 서버는 비공개키로 복호화하여 pre master secret 값 취득(대칭키 공유 완료)
     • 일련의 과정을 거쳐 session key 생성
  5. handshaking 종료
• 데이터 전송
  1. 서버와 클라이언트는 session key를 활용해 데이터를 암복호화하여 데이터 송수신
• 연결 종료 및 session key폐기

 

 

 

 

참고

https://github.com/WeareSoft/tech-interview/blob/master/contents/network.md#questiontcp-%EA%B4%80%EB%A0%A8-%EC%A7%88%EB%AC%B8-1