[YouTube] "조현준 보안스쿨 - 기초강의" Note-Taking [3]

해당 포스트는 학습 목적으로 작성되었으며 «조현준 보안스쿨 - 기초강의»을 참고하여 작성하였음을 알려드립니다.

8. 전송 계층 프로토콜

---

8.1 UDP (User Datagram Protocol)

---

특징

• 비연결형 프로토콜
• 비신뢰성 전송 (전송 보장 X)
• 가상 연결 미형성
• 빠른 전송 속도
• 단순한 헤더 (8바이트 고정)
• Sequence Number 없음
• 오류 제어 최소화

장단점

• 장점: 빠른 속도, 낮은 오버헤드, 실시간성
• 단점: 신뢰성 없음, 순서 보장 X, 흐름제어/혼잡제어 없음

사용 사례

• DNS 질의/응답
• DHCP
• 스트리밍 (음성/영상)
• 온라인 게임
• SNMP
• TFTP

UDP 헤더 구조 (8바이트)

Source Port (출발지 포트): 16비트

• 송신 프로세스의 포트 번호
• 선택 사항 (0 가능)

Destination Port (목적지 포트): 16비트

• 수신 프로세스의 포트 번호
• 필수

Length (전체 길이): 16비트

• UDP 헤더 + 데이터 전체 길이
• 최소 8바이트

Checksum (체크섬): 16비트

• 오류 검출용
• IPv4에서는 선택, IPv6에서는 필수
• 출발지와 목적지에서 계산하여 비교
• 오류 발견 시 도착지에서 패킷 폐기 (재전송 요청 X)

8.2 TCP (Transmission Control Protocol)

---

특징

• 연결지향형 프로토콜
• 신뢰성 있는 전송
• 가상 연결 형성 (3-way handshake)
• 느리지만 확실한 전송
• 가변 헤더 (20~60바이트)
• Sequence Number 사용 → 순서 보장
• 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어 제공

장단점

• 장점: 신뢰성, 순서 보장, 흐름/혼잡 제어
• 단점: 느린 속도, 높은 오버헤드

사용 사례

• HTTP/HTTPS (웹)
• FTP (파일 전송)
• SMTP (이메일)
• SSH (원격 접속)
• Telnet

TCP 헤더 구조 (최소 20바이트)

Source Port (출발지 포트): 16비트

Destination Port (목적지 포트): 16비트

Sequence Number (순서 번호): 32비트

• 전송하는 데이터의 첫 바이트 번호
• 순서 보장 및 재조립에 사용

Acknowledgment Number (확인 응답 번호): 32비트

• 다음에 받기를 기대하는 바이트 번호
• ACK 플래그와 함께 사용

Header Length (헤더 길이): 4비트

• TCP 헤더 길이 (32비트 단위)
• 가변 길이 (옵션 필드 때문)

Reserved (예약): 6비트

• 미래 사용을 위해 예약
• 항상 0

Control Flags (제어 플래그): 6비트

★ 시험 빈출 UAPRSF (유압 씨프)

• URG (Urgent): 긴급 데이터, Urgent Pointer 필드 유효
• ACK (Acknowledgment): 확인 응답, Ack Number 필드 유효
• PSH (Push): 버퍼링 없이 즉시 응용 계층으로 전달
• RST (Reset): 연결 강제 종료, 비정상 종료
• SYN (Synchronize): 연결 설정, 초기 순서 번호 동기화
• FIN (Finish): 연결 종료 요청, 정상 종료

Window Size (윈도우 크기): 16비트

• 수신 가능한 데이터 양 (흐름 제어)
• 슬라이딩 윈도우 방식

Checksum (체크섬): 16비트

• 헤더 + 데이터 오류 검출
• 필수 (UDP와 달리)

Urgent Pointer (긴급 포인터): 16비트

• URG 플래그 설정 시 긴급 데이터의 마지막 바이트 위치

Options (옵션): 가변 길이

• MSS (Maximum Segment Size)
• Window Scale
• SACK (Selective ACK)
• Timestamp

TCP 연결 관리

3-way Handshake (연결 설정)

1. 클라이언트 → 서버: SYN
2. 서버 → 클라이언트: SYN + ACK
3. 클라이언트 → 서버: ACK

4-way Handshake (연결 종료)

1. 클라이언트 → 서버: FIN
2. 서버 → 클라이언트: ACK
3. 서버 → 클라이언트: FIN
4. 클라이언트 → 서버: ACK

9. 이메일 보안

---

9.1 PEM (Privacy Enhanced Mail)

---

특징

• 중앙집중화된 키 인증 체계
• 높은 보안성 (군사용, 금융계 적합)
• 이론 중심 설계
• 사용률 낮음 (복잡성, 구현 어려움)
• X.509 인증서 기반
• 계층적 인증 구조

장단점

• 장점: 강력한 보안, 표준화된 구조
• 단점: 구현 복잡, 중앙 관리 부담, 확장성 제한

9.2 PGP (Pretty Good Privacy)

---

★ 현재 가장 많이 사용

특징

• Phil Zimmermann이 개발 (1991년)
• 분산화된 키 인증 (Web of Trust)
• 구현의 용이성 중시
• 실세계 사용 중심
• 현재 가장 많이 사용되는 이메일 암호화 솔루션
• OpenPGP 표준

Web of Trust (신뢰의 그물망)

• 사용자 간 상호 인증
• 중앙 인증 기관 불필요
• 신뢰도 레벨 설정

기능

• 암호화: RSA, AES
• 디지털 서명
• 압축: ZIP
• Base64 인코딩

장단점

• 장점: 분산 구조, 구현 용이, 유연성
• 단점: 신뢰 관리 복잡, 키 배포 문제

9.3 S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions)

---

특징

• MIME 기반 + 보안 기능 추가
• 전자서명 및 암호화 기술 제공
• 다양한 상용 툴킷 지원
• X.509 인증서 기반 (PKI)
• 엔터프라이즈 환경에서 많이 사용

주요 기능

• 메시지 암호화 (기밀성)
• 디지털 서명 (인증, 무결성, 부인방지)
• 인증서 관리

장단점

• 장점: 상용 지원 우수, PKI 통합, 표준화
• 단점: 인증서 관리 필요, 비용

9.4 이메일 보안 비교

---

구분	PEM	PGP	S/MIME
키 관리	중앙집중	분산 (Web of Trust)	PKI (X.509)
사용 목적	군사/금융	개인/일반	기업/상용
구현 복잡도	높음	중간	중간
현재 사용률	낮음	높음	높음
인증서	X.509	PGP 인증서	X.509

10. OSI 계층별 웹 보안 기술

---

10.1 네트워크 계층 (L3)

---

IPsec (IP Security)

• IP 패킷 암호화 및 인증
• VPN 구축
• AH (Authentication Header): 인증 및 무결성
• ESP (Encapsulating Security Payload): 암호화 및 인증
• 전송 모드 / 터널 모드

10.2 전송 계층 (L4)

---

SSL (Secure Sockets Layer)

• Netscape 개발
• 현재는 deprecated
• TLS (Transport Layer Security)
• SSL의 후속 표준
• HTTPS (HTTP over TLS)
• 웹 통신 암호화의 표준
• 버전: TLS 1.0, 1.1, 1.2, 1.3 (최신)

TLS 동작 과정

1. Handshake: 암호화 협상, 인증
2. Key Exchange: 세션키 교환
3. Data Transfer: 암호화 통신

10.3 응용 계층 (L7)

---

• S/MIME: 이메일 보안
• PGP: 이메일/파일 암호화
• Kerberos
  • 대칭키 기반 인증 프로토콜
  • 티켓(Ticket) 방식
  • MIT 개발
  • 단일 인증(SSO) 지원

Kerberos 구성 요소

• KDC (Key Distribution Center)
  • AS (Authentication Server): 인증
  • TGS (Ticket Granting Server): 티켓 발급
• 클라이언트
• 서비스 서버

Kerberos 동작 과정

1. AS에 인증 요청 → TGT 발급
2. TGS에 TGT 제시 → 서비스 티켓 발급
3. 서비스 서버에 서비스 티켓 제시 → 접근

Related Posts

---

• [YouTube] “조현준 보안스쿨 - 기초강의” Review
• [YouTube] “조현준 보안스쿨 - 기초강의” Note-Taking [1]
• [YouTube] “조현준 보안스쿨 - 기초강의” Note-Taking [2]
• [YouTube] “조현준 보안스쿨 - 기초강의” Note-Taking [4]

References

---

• 조현준 보안스쿨 - 기초강의