SSH란 무엇인가요?

SSH 란 무엇일까? SSH 를 왜 사용할까? SSH 의 장단점은?

다들 한번쯤 SSH 라는 단어를 들어보거나 본적이 있을 것입니다.

GitHub 에서 repository 를 clone 받을 때도 등장하고, 배포용으로 생성한 AWS 서버에 연결할 때도 등장합니다.

보통은 SSH 에 대한 이해도가 있어야 사용 가능할 것이라 생각하겠지만, 세상에는 너무나도 멋지고 유능한 사람들이 많아서 SSH 가 무엇인지 잘 몰라도 Google 검색을 통해 충분히 사용이 가능합니다.

하지만 잠깐 시간을 내어 SSH 가 무엇인지, 왜 사용하는지 정도만 알고 넘어가도, 앞으로 SSH 를 사용할 때 조금 더 의미가 있게 사용하게 되지 않을까 하는 마음에 이번 포스팅을 작성해 봅니다.

그리고 마지막에는 나의 GitHub 계정과 내 컴퓨터 사이에 SSH 커넥션을 여는 방법을 다뤄보겠습니다.

SSH 란?

SSH 란 Secure Shell 의 줄임말로, 두 컴퓨터 간 통신을 할 수 있게 해주는 하나의 protocol 입니다.

Protocol 이란, 서로 다른 통신 장비 간 주고 받는 데이터의 양식과 규칙입니다.

인터넷 연결만 되어있어도 내 컴퓨터의 terminal 을 통해 다른 지역에 있는 컴퓨터 혹은 서버를 관리할 수 있게 해주고, 파일도 공유할 수 있습니다.

비슷한 protocol 의 예시로 우리가 알고있는 HTTP, HTTPS, FTP 등이 있습니다.

브라우저가 웹페이지를 보여주기 위해 서버와 통신할 때 HTTPS protocol을 사용하는 것과 같이, 서로 다른 컴퓨터들이 shell 을 통해 통신하기 위한 protocol 이 필요했고, Rlogin, Telnet 등을 거쳐 지금 가장 많이 사용되는 것이 SSH 입니다.

SSH 의 장점: 암호화된 통신

HTTPS 에서 통신 간 데이터가 암호화 되어 있는 것과 같이, SSH 를 이용한 통신에서는 Client 와 Host 의 통신이 암호화 되어 있습니다.

Client: Host 에 접속하려고 하는 컴퓨터
Host: 접속 대상 (ex. remote 서버)

모든 데이터가 암호화 되어 전송되기 때문에 굉장히 안전하다는 점이 SSH 가 갖는 가장 큰 장점이며, 널리 사용 되어지고 있는 이유입니다.

SSH 의 Encryption/Decryption 과정

SSH 통신에서 데이터가 암호화되는 과정에는 크게 3가지 스텝이 존재합니다.

• 대칭 암호화 (Symmetric Encryption)
• 비대칭 암호화 (Asymmetric Encryption)
• 해쉬함수 (Hashing)

대칭 암호화 (Symmetric Encryption)

대칭 암호화란 1개의 공통된 Secret Key 를 가지고 양쪽에서 데이터를 암호화 및 복호화 할 수 있게 하는 방법입니다.

대칭 암호화 (Symmetric Encryption)

서로 같은 Secret Key 만 있으면 데이터를 암호화/복호화 할 수 있다는 장점이 있지만, 혹시나 Secret Key 가 유출 되었을 경우 암호화된 모든 통신이 노출된다는 치명적인 단점이 존재합니다.

이런 이유때문에 안전하게 Key 를 exchange 하는 방법으로 비대칭 암호화 (Asymmetric Encryption) 알고리즘이 존재합니다.

비대칭 암호화 (Asymmetric Encryption)

비대칭 암호화 방식에서는 송신자, 수신자 각각 Public Key 와 Private Key 를 가지게 됩니다. 송신자의 Public Key 로 암호화 된 데이터는 송신자의 Private Key 를 사용해야만 복호화가 가능합니다. 그래서 서로의 Public Key 를 교환하여 암호화하는데 사용하게 됩니다.

정리해보자면,

1. 나는 상대방에서 나의 Public Key 를 보내주고, 나는 상대방의 Public Key 를 받는다.
2. 내가 보내고 싶은 데이터를 내가 가진 상대방의 Public Key 로 암호화 한 뒤 전송한다.
3. 상대방이 내가 전송한 암호화된 데이터를 받아 본인의 Private Key 로 복호화 한다.

비대칭 암호화 (Asymmetric Encryption)

그렇다면 SSH 는 온전히 비대칭 암호화를 사용하겠구나! 라고 생각할 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다. 비대칭 암호화는 송/수신자 간 대칭 암호화에서 필요했던 공통의 Secret Key 를 생성하는 과정에서 사용합니다.

그렇다면, 서로가 서로의 Public Key 를 공유할 때는 해커가 해당 데이터를 가로챌 위험성은 없을까? 당연히 있습니다!

그래서 등장하는 알고리즘이 디피-헬먼 키 교환 알고리즘 (Diffie-Hellman Key Exchange Algorithm) 입니다. 디피-헬먼 알고리즘에 대해서는 수학적인 개념이 많고, 자료가 많으니 따로 짚고 넘어가진 않겠습니다. 여기서 중요한 정보는 이 키 교환 알고리즘은 암호화 알고리즘이 아니며, 서로 간 안전하게 키를 공유할 수 있게 해주는 알고리즘 이라는 점 입니다.

해쉬 함수 (Hashing)

지금 까지 대칭 암호화, 비대칭 암호화, 디피-헬먼 키 교환 알고리즘이 SSH 에서 송/수신자 간 안전하게 암호화 된 데이터를 주고 받는지에 대해 알아봤습니다.

하지만, SSH 커넥션이 성공적으로 생기기 전 이미 누군가 (해커) 송/수신자 (Client 혹은 Host) 를 위장하여 잠입해, 모든 정보를 조작할 가능성도 있습니다. 이런 경우 송/수신자는 아무것도 모른채 악의적으로 변화된 데이터를 지속적으로 받아보게 될 수도 있습니다.

이를 방지하기 위해 SSH 에서는 MAC (Message Authentication Code)을 통한 데이터 무결성을 (송신자가 보낸 메세지가 변조되지 않았는지) 확인하는 절차가 존재합니다.

Hash 함수가 전송되는 메세지, 송/수신자가 공유하는 Secret Key, 그리고 Packet Sequence Number 를 가지고 MAC 값을 출력하여 수신자 (Host) 에게 보내줍니다. 수신자도 같은 정보를 가지고 있기때문에, 같은 정보를 가지고 똑같은 Hash 함수를 돌려 나온 MAC 값이 일치하는지 확인하는 방식입니다.

Hashing 은 기본적으로 단방향으로 이루어집니다. 단방향으로 이루어지는 이유는 복호화를 염두해두고 사용하는 암호화 과정이 아니기 때문입니다.

Authentication

이렇게 해서 송/수신자 간 안전한 connection 이 열리게 되면, 이제 접속을 시도하는 user 가 접속 권한이 있는 사람인지 확인하는 절차가 필요합니다. 만약 이런 절차가 없다면 누구나 언제든 서버에 접속할 수 있기 때문입니다.

SSH 에서 User 를 인증하는 방법은 크게 2가지가 있습니다.

• Password (username/password — username 은 보통 root)
• RSA (password 없이 identity 확인)

Password

우선 비밀번호를 입력하는 방법입니다.

이미 여러가지 절차를 통해 secure connection 이 열린 상태이기 때문에 password 를 입력해도 크게 문제 될 건 없겠지만 권장되는 방법은 아닙니다. 왜냐하면 이 방법은 Brute-force 공격에 취약하다는 단점이 있기 때문입니다.

Brute-force Attack: 키 전수조사 또는 무차별 대입 공격을 통해 조합 가능한 모든 문자열을 하나씩 대입해 보는 방식으로 암호를 해독하는 방법이다.

그래서 비밀번호 입력없이 나의 identity 가 확인되는 방법이 바로 RSA 입니다.

RSA

요약하자면, 내 컴퓨터에 SSH 키를 생성하여 나의 Public Key 를 host 의 인가 목록에 추가해 자동으로 나를 인증하는 방법입니다. 이 방법을 이용하면 해당 Public Key 와 매칭되는 Private Key 가 존재하는 나의 컴퓨터를 사용하는 한 비밀번호 없이 인증이 가능합니다.

SSH Key 생성 방법 (깃헙 계정 연동 목적)

Step 1: SSH Key 존재유무 확인

ls -al ~/.ssh

id_rsa.pub 이라는 파일이 존재하면 SSH Key 가 이미 있다는 뜻이라 추가로 생성할 필요가 없습니다.

Step 2: SSH Key 생성

ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "깃헙이메일주소"

“깃헙이메일주소” 부분에는 당연히 본인의 GitHub 이메일 주소가 들어가야 합니다.

> Generating public/private rsa key pair.

보이다시피 우리가 알고 있는 Public/Private key pair 를 생성한다고 적혀있는걸 확인할 수 있습니다.

> Enter a file in which to save the key (/Users/you/.ssh/id_rsa):

위처럼 뜨면 입력없이 엔터를 눌러 default 위치에 저장하면 됩니다.

> Enter passphrase (empty for no passphrase):
> Enter same passphrase again:

여기서 passphrase 란,
RSA 방식의 단점인 누군가 악의적으로 내 컴퓨터를 컨트롤 할 수 있게 된다면, 내 컴퓨터에 있는 SSH Key 를 가진 모든 시스템에 접근 권한이 생기기 때문에 SSH Key 에 추가적으로 비밀번호를 추가하는 보안 레이어입니다.

하지만 추가 보안 레이어 없이 그냥 엔터를 눌러 넘어갈 수 있습니다.

Step 3: GitHub 계정에 SSH Key 추가

SSH Key 복사 (id_rsa.pub 파일 내용 복사 — Public Key)

pbcopy < ~/.ssh/id_rsa.pub

우측 상단 프로필 사진 버튼을 누른 뒤 Settings 로 갑니다.

SSH and GPG keys 클릭

New SSH key 버튼 클릭

Title 에는 본인 식별용으로 이름을 붙여줍니다. (저는 Macbook Pro 16)

Key 부분에는 pbcopy 로 복사했던 SSH Key 를 붙여넣기 해줍니다.

붙여넣기 후 Add SSH key 버튼을 눌러주면 끝입니다.

Step 4: 제대로 연결이 되었는지 확인할 차례입니다.

아래 커맨드를 통해 새로 추가한 SSH 커넥션이 제대로 연결되었는지 확인합니다.

ssh -T git@github.com

입력하면 아래와 같은 메세지가 나타날 수도 있습니다.

> The authenticity of host 'github.com (IP ADDRESS)' can't be established.
> RSA key fingerprint is 
13:24:35:a1:b2:~~~~.
> Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

혹은

> The authenticity of host 'github.com (IP ADDRESS)' can't be established.
> RSA key fingerprint is SHA256:sdfasdfasdfhjbasjhdfbashjdbfashdbfajhsbdfashdfb.
> Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

fingerprint 가 일치하는지 확인 후 yes 를 입력해주면

> Hi 본인유저네임! You've successfully authenticated, but GitHub does not
> provide shell access.

완료 🎉🎉🎉

이제 GitHub 에서 repository 를 clone 받거나, 다른 액션을 수행할 때 GitHub username 과 password 를 입력해야하는 번거로움이 사라졌습니다.

아래 사진과 같이 이제 HTTPS 가 아닌 SSH 방식으로 clone 이 가능합니다!

마무리

부족한 필력으로 정보 전달을 하려니 어려움이 많았지만, 앞으로 다양한 주제들을 다루는 포스팅을 추가하면서 점점 더 발전 시키려고 합니다.

이해를 돕기위해 중간중간 등장하는 diagram 들도 직접 draw.io 로 만들어봤지만 굉장히 형편없습니다. 이 또한 점점 발전하길!

SSH 가 무엇인지 잘 모른채로 누가 시키는대로 혹은 Google 검색을 토대로 무작정 따라하셨던 분들께 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.