Background: HTTP/HTTPS

HTTP

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)란 서버와 클라이언트의 데이터 교환을 요청(Request)과 응답(Response) 형식으로 정의한 프로토콜. 팀 버너스 리(Team Berners-Lee)와 그의 팀이 제정한 이후, 현대 웹 서비스의 바탕이 되는 프로토콜로 자리 잡았습니다.

HTTP의 기본 메커니즘은 클라이언트가 서버에게 요청하면, 서버가 응답.
웹 서버는 HTTP 서버를 HTTP 서비스 포트에 대기시킵니다. 이 포트는 일반적으로 TCP/80 또는 TCP/8080입니다.
클라이언트가 서비스 포트에 HTTP 요청을 전송하면, 이를 해석하여 적절한 응답을 반환합니다.

 

💡네트워크 포트와 서비스 포트

네트워크 포트(Network Port)란 네트워크에서 서버와 클라이언트가 정보를 교환하는 추상화된 장소를 의미.
포트에는 항구라는 의미가 있는데, 클라이언트가 서버의 포트에 접근하여 데이터를 내려놓고, 서버가 클라이언트에 보낼 데이터를 실어서 돌려보내는 장면을 연상하면 포트의 기능을 이해할 수 있다.
편의상, 네트워크를 설명하는 맥락에서는 네트워크를 생략하여 “포트”라고 부르기도 합니다.

서비스 포트(Service Port)는 네트워크 포트 중에서 특정 서비스가 점유하고 있는 포트. 
예를 들어, HTTP가 80번 포트를 점유하고 있다면 HTTP의 서비스 포트는 80번 포트

포트로 데이터를 교환하는 방식은 전송 계층(Transport Layer)의 프로토콜을 따른다.(대표적으로는 TCP와 UDP)
TCP로 데이터를 전송하려는 서비스에 UDP 클라이언트가 접근하면, 데이터가 교환되지 않는다. 반대의 경우도 마찬가지. 그래서 서비스 포트를 표기할 때는 서비스가 사용하는 전송 계층 프로토콜을 같이 표기.
예를 들어, HTTP의 서비스 포트가 TCP/80 이라고 하면, HTTP 서비스를 80번 포트에서 TCP로 제공하고 있다는 뜻.

포트의 개수는 운영체제에서 정의하기 나름이다. 그러나 현대의 윈도우나 리눅스, 맥 운영체제는 0번 부터 65535번까지, 총 65536개의 같은 수의 네트워크 포트를 사용.

포트 중 0번부터 1023번 포트는 잘 알려진 포트(Well-known port) 또는 특권 포트(Privileged port)라고 한다.
문자 그대로 각 포트 번호에 유명한 서비스가 등록되어 있다. 대표적으로 22번 포트에는 SSH, 80에는 HTTP, 443에는 HTTPS가 할당. 잘 알려진 포트에 서비스를 실행하려면 관리자 권한이 필요하다. 따라서 클라이언트는 이 대역에서 실행 중인 서비스들은 관리자의 것이라고 신뢰할 수 있다.

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HTTP 메시지

HTTP 메시지에는 클라이언트가 전송하는 HTTP 요청, 그리고 서버가 반환하는 HTTP 응답이 있습니다. 기능과 세부 구조에서는 차이가 있지만, 크게 보면 이들은 HTTP 헤드와 바디로 구성된다는 공통점이 있습니다.

HTTP 헤드

HTTP 헤드의 각 줄은 CRLF로 구분되며, 첫 줄은 시작 줄(Start-line), 나머지 줄은 헤더(Header).
헤드의 끝은 CRLF 한 줄로 나타냅니다.

헤더는 필드와 값으로 구성되며 HTTP 메시지 또는 바디의 속성을 나타냅니다. 하나의 HTTP 메시지에는 0개 이상의 헤더가 있을 수 있습니다.

HTTP 바디

HTTP 바디는 헤드의 끝을 나타내는 CRLF 뒤, 모든 줄을 말합니다. 클라이언트나 서버에게 전송하려는 데이터가 바디에 담깁니다.

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HTTP 요청

HTTP 요청은 서버에게 특정 동작을 요구하는 메시지입니다. 서버는 해당 동작이 실현 가능한지, 클라이언트가 그러한 동작을 요청할 권한이 있는지 등을 검토하고, 적절할 때만 이를 처리합니다.

시작 줄

HTTP 요청의 시작 줄은 메소드(Method), 요청 URI(Request-URI), 그리고 HTTP 버전으로 구성됩니다. 각각은 띄어쓰기로 구분합니다.

메소드는 URI가 가리키는 리소스를 대상으로, 서버가 수행하길 바라는 동작을 나타냅니다. HTTP 표준에 정의된 메소드는 8개가 있으나, 여기서는 비교적 자주 사용되는 GET과 POST 메소드만 설명하겠습니다.

먼저 GET은 리소스를 가져오라는 메소드입니다. 이용자가 브라우저에 웹 서버의 주소를 입력하거나 하이퍼링크를 클릭하면, 새로운 페이지를 렌더링하기 위해 리소스가 필요합니다. 이때 브라우저는 GET 요청을 서버에 전송하여 리소스를 받아옵니다. 반대로, POST는 리소스로 데이터를 보내라는 메소드입니다. 전송할 데이터는 보통 HTTP 바디에 포함됩니다. 로그인할 때 입력하는 ID와 비밀번호, 게시판에 작성하는 글 등이 POST로 서버에 보내집니다.

이 외에 요청 URI는 메소드의 대상을, HTTP 버전은 클라이언트가 사용하는 HTTP 프로토콜의 버전을 나타냅니다.

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HTTP 응답

HTTP 응답은 HTTP 요청에 대한 결과를 반환하는 메시지입니다. 요청을 수행했는지, 하지 않았는지, 안 했다면 이유는 무엇인지와 같은 상태 정보(Status), 그리고 클라이언트에게 전송할 리소스가 응답에 포함됩니다.

시작 줄

HTTP 응답의 시작 줄은 HTTP 버전, 상태 코드(Status Code), 그리고 처리 사유(Reason Phrase)로 구성됩니다. 각각은 띄어쓰기로 구분됩니다.

HTTP 버전은 서버에서 사용하는 HTTP 프로토콜의 버전을 나타냅니다. 그리고 상태 코드는 요청에 대한 처리 결과를 세 자릿수로 나타냅니다. HTTP 표준인 RFC 2616은 대략 40여개의 상태 코드를 정의하고 있는데, 각각은 첫 번째 자릿수에 따라 5개의 클래스로 분류됩니다. 처리 사유는 상태 코드가 발생한 이유를 짧게 기술한 것입니다.

상태 코드	설명	대표 예시
1xx	요청을 제대로 받았고, 처리가 진행 중임
2xx	요청이 제대로 처리됨	200: 성공
3xx	요청을 처리하려면, 클라이언트가 추가 동작을 취해야 함.	302: 다른 URL로 갈 것
4xx	클라이언트가 잘못된 요청을 보내어 처리에 실패했습니다.	400: 요청이 문법에 맞지 않음 403: 클라이언트가 리소스에 요청할 권한이 없음 404: 리소스가 없음
5xx	클라이언트의 요청은 유효하지만, 서버에 에러가 발생하여 처리에 실패했습니다.	500: 요청을 처리하다가 에러가 발생함 503: 서버가 과부하로 인해 요청을 처리할 수 없음

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HTTPS

HTTP의 응답과 요청은 평문으로 전달됩니다. 만약 누군가 이를 가로챈다면 중요한 정보가 유출될 수 있습니다. 예를 들어, 로그인할 때 전송한 POST 요청에는 대개 이용자의 ID와 비밀번호가 포함됩니다. 공격자가 중간에 이를 가로채면 이용자의 계정이 탈취당할 수 있습니다.

HTTPS(HTTP over Secure socket layer)는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 도입하여 이런 문제점을 보완합니다. TLS는 서버와 클라이언트 사이에 오가는 모든 HTTP 메시지를 암호화합니다. 공격자가 중간에 메시지를 탈취하더라도 이를 해석하는 것은 불가능하며, 결과적으로 HTTP 통신이 도청과 변조로부터 보호됩니다.