가상사설망 VPN의 종류 IPsecVPN, SSLVPN

 

 VPN (Virtual Private Network)란?

VPN은 가상 사설망이라고 부르며, 공용 네트워크(예: 인터넷)를 통해 사설 네트워크처럼 안전하게 데이터를 주고받도록 만드는 기술입니다.
쉽게 말하면, 외부에서 회사 내부망에 접속하거나, 공공 Wi-Fi에서도 암호화된 안전한 연결을 만들 때 쓰입니다.

 

 

 VPN의 주요 기능

• 암호화 (Encryption): 데이터가 중간에서 도청당해도 해독할 수 없도록 암호화합니다.
• 인증 (Authentication): 접속자가 신뢰할 수 있는지 확인합니다.
• 무결성 (Integrity): 데이터가 전송 중에 변조되지 않았는지 확인합니다.
• 터널링 (Tunneling): 데이터를 보낼 때 하나의 ‘터널’ 안으로 감싸서 전송합니다.

 

 

 VPN의 기본 동작 원리

1. 사용자가 VPN 클라이언트를 실행해 VPN 서버에 연결 요청.
2. 서버가 인증을 거쳐 연결 승인.
3. 연결 후, 사용자 트래픽은 VPN 서버를 거쳐 목적지로 전송.
4. 이때 모든 데이터는 암호화되어 안전하게 오갑니다.

 

 

 VPN의 종류

크게 두 가지 주요 방식이 많이 쓰입니다:

• IPsec VPN
• SSL VPN

 

IPsec VPN (Internet Protocol Security VPN)

✅ 특징:

• 네트워크 계층(Layer 3)에서 작동.
• 주로 사무실 간의 사이트 간 연결(Site-to-Site VPN) 또는 개인 사용자의 **원격 접속(Remote Access VPN)**에 사용.
• 표준화된 IPsec 프로토콜을 사용해 데이터 암호화, 인증, 무결성 보호.

✅ 작동 방식:

• IP 패킷 자체를 암호화.
• 전용 클라이언트 프로그램 필요 (OS 내장 기능으로 연결 가능할 때도 있음).
• VPN 터널을 만들기 위해 IPsec의 여러 프로토콜 (IKE, ESP, AH 등)을 사용.

✅ 장점:

• 빠르고 안정적.
• 거의 모든 IP 기반 애플리케이션 지원.

✅ 단점:

• 방화벽이나 NAT 환경에서 설정이 복잡할 수 있음.
• 클라이언트 설정 필요.

 

 

IPsec VPN의 패킷 구조

IPsec은 크게 두 가지 모드에서 동작합니다:
✅ 전송 모드 (Transport Mode)
✅ 터널 모드 (Tunnel Mode)

 

 IPsec 전송 모드 (Transport Mode)

• IPsec 헤더(ESP or AH)는 원래 IP 패킷의 IP 헤더 뒤에 삽입됩니다.
• IP 헤더는 그대로 두고, **페이로드(상위 계층 데이터)**만 암호화하거나 무결성 보호.

[IP Header][IPsec Header][Payload][IPsec Trailer][IPsec Auth]

 

 

특징:

• 두 호스트 간 통신에 적합.
• 네트워크 주소를 숨기지 않음 (IP 헤더는 평문).

 

 IPsec 터널 모드 (Tunnel Mode)

• 전체 IP 패킷(IP 헤더 + 페이로드)을 캡슐화.
• 새 IP 헤더를 붙여서 전송.

[New IP Header][IPsec Header][Original IP Header + Payload][IPsec Trailer][IPsec Auth]

 

특징:

• 게이트웨이 간 VPN, 사이트 간 VPN에 적합.
• 원래 IP 패킷 구조와 내부 네트워크 주소를 숨김.

 

사용되는 주요 IPsec 헤더

• AH (Authentication Header): 무결성과 인증만 제공.
• ESP (Encapsulating Security Payload): 암호화 + 무결성 제공, 실제로는 ESP가 더 많이 사용됨.

 

SSL VPN (Secure Sockets Layer VPN)

✅ 특징:

• 전송 계층(Layer 4)에서 작동.
• 웹 브라우저 기반 접속 가능 (별도 클라이언트 설치 필요 없는 경우 많음).
• HTTPS(SSL/TLS)를 통해 데이터 암호화.

✅ 작동 방식:

• 웹 브라우저를 통해 SSL VPN 포털 접속.
• 필요 시 특정 리소스(웹 애플리케이션, 파일 공유 등)에만 접속 허용.
• SSL/TLS 프로토콜을 사용해 암호화된 통신을 보장.

✅ 장점:

• 사용하기 쉬움 (브라우저만으로 접속 가능).
• 방화벽/NAT 환경에서도 잘 작동.

✅ 단점:

• 전체 네트워크 접속보다는 특정 애플리케이션/서비스 접속에 적합.
• 대용량 트래픽 처리나 복잡한 네트워크 연결에는 한계.

 

SSL VPN의 패킷 구조

SSL VPN은 SSL/TLS 프로토콜을 사용합니다. 이건 웹 브라우저의 HTTPS 통신과 같은 구조예요.

 

SSL/TLS 패킷 기본 구조

SSL은 TCP 위에서 동작하므로, 구조는 다음과 같습니다:

[IP Header][TCP Header][SSL Record Header][SSL Payload (Encrypted App Data)]

 

주요 구성:

• SSL Record Header (5 bytes):
  • Content Type (1 byte)
  • Protocol Version (2 bytes)
  • Length (2 bytes)
• SSL Payload:
  • 암호화된 애플리케이션 데이터 (예: HTTP, RDP, FTP 등).

 

IPsec VPN vs SSL VPN 비교

 

항목	IPsec VPN	SSL VPN
계층	네트워크 계층 (Layer 3)	전송 계층 (Layer 4)
사용 방식	전용 클라이언트 필요	웹 브라우저 or 가벼운 클라이언트
지원 범위	전체 네트워크	특정 애플리케이션/리소스 중심
NAT/방화벽 호환성	설정 복잡 (때로 문제)	NAT, 방화벽 우회 용이
보안성	강력 (넓은 범위)	강력 (특정 목적)
사용 사례	사무실 간 연결, 전체 사설망 접근	원격 사용자, 특정 서비스 접근