VPN과 암호화 기술 완전 정리

2025-10-16


VPN과 암호화 기술 완전 정리

**가상사설망(VPN)**과 암호화, 인증, 무결성 개념을 중심으로 보안 통신의 기초부터 실제 기업 환경 적용까지 전반적인 내용을 다룹니다.


1️⃣ VPN의 개념

VPN(Virtual Private Network, 가상사설망) 은 공중망(인터넷)을 이용하지만 마치 전용선처럼 안전하게 데이터를 주고받을 수 있는 기술입니다.

기업의 본사와 지사를 연결하거나, 재택 근무자가 내부망에 접속할 때 필수적으로 사용됩니다.


2️⃣ VPN의 필요성과 등장 배경

구분전용회선인터넷 회선
비용매우 비쌈 (거리 비례)저렴함
보안성높음낮음
확장성제한적매우 높음

전용회선은 안전하지만 비용이 매우 높고, 인터넷 회선은 저렴하지만 보안이 취약합니다. 이 두 가지를 결합해 “공중망에서 사설망처럼 안전하게 쓰자”는 발상에서 VPN이 탄생했습니다.


3️⃣ VPN의 핵심 기능

  • 🔐 암호화(Encryption) : 데이터를 제3자가 읽지 못하게 암호화
  • 인증(Authentication) : 사용자 또는 장비의 신원 검증
  • 🧩 무결성(Integrity) : 전송 중 데이터 위변조 방지
  • 🌐 터널링(Tunneling) : 공중망을 통해 암호화된 전용 통로 생성

4️⃣ VPN의 동작 계층

구분프로토콜설명
L2 VPNPPTP, L2TP, L2F데이터링크 계층 기반, PPP 확장 기술
L3 VPNIPSec, MPLS네트워크 계층에서 암호화와 터널링 수행

5️⃣ IPSec VPN의 구조와 기능

IPSec(Internet Protocol Security) 은 네트워크 계층에서 암호화 및 인증을 제공하는 VPN 기술입니다.

🔸 IPSec의 주요 구성요소

요소설명
AH (Authentication Header)무결성과 인증 제공, 암호화는 제공하지 않음
ESP (Encapsulating Security Payload)암호화와 인증 모두 제공
SA (Security Association)보안 연결을 위한 세션 정보 관리
IKE (Internet Key Exchange)암호화 키와 보안 매개변수를 자동 협상

🔸 IPSec의 모드 비교

모드특징적용 위치
Transport ModeIP 헤더는 그대로 두고 데이터만 암호화호스트 간 통신 시 (PC ↔ PC)
Tunnel ModeIP 헤더 전체를 포함한 패킷 전체 암호화게이트웨이 간 통신 시 (라우터 ↔ 라우터)

6️⃣ SSL VPN과의 비교

항목IPSec VPNSSL VPN
동작 계층네트워크 계층 (3계층)응용 계층 (7계층)
접속 방식클라이언트 프로그램 설치 필요웹 브라우저로 간단히 접속 가능
포트 사용UDP 500, ESP 포트 필요TCP 443 사용 (HTTPS)
보안성높음중간 수준 (환경에 따라 다름)
활용 예시기업 내부 시스템 연결재택근무, 원격접속

7️⃣ 암호화 방식

방식특징비고
DES56비트 키 사용, 보안성 낮음현재 거의 사용되지 않음
3DESDES를 3회 반복하여 보안 강화성능 저하 존재
AES고속·고보안 표준 대칭키 알고리즘현재 가장 널리 사용
RSA비대칭키 암호화 방식 (공개키/개인키)키 교환, 인증에 사용

8️⃣ 인증과 무결성

데이터 전송 시 위·변조를 방지하기 위해 해시(Hash) 값 비교 방식 사용 대표 알고리즘: MD5, SHA-1, HMAC

송신자와 수신자가 동일한 키로 해시값을 계산했을 때 결과가 같다면 전송 중 데이터가 변조되지 않았음을 의미합니다.


9️⃣ VPN의 장점과 단점

구분장점단점
비용전용선보다 저렴인터넷 품질에 따라 속도 저하 가능
보안성암호화와 인증을 통한 안정적 통신설정 오류 시 접속 불가
편의성외부에서도 사내망 접근 가능환경 설정이 다소 복잡

🔟 보안 기술의 진화와 활용

최근에는 블록체인 기반 VPN 기술이 연구되고 있으며, 로그 위·변조 방지 및 투명한 접속 인증 관리가 가능해졌습니다.

“VPN은 단순한 연결 도구가 아니라, 데이터 보안의 핵심 플랫폼으로 진화하고 있다.”


🧭 정리

  • VPN은 공중망을 사설망처럼 안전하게 사용하는 기술
  • IPSec은 네트워크 계층, SSL VPN은 응용 계층에서 동작
  • 암호화 + 인증 + 무결성 + 터널링 = VPN의 4대 축
  • 기업 보안과 재택근무 환경에서 필수 인프라로 자리 잡음

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