[네트워크] VPN? 알아볼게요 ( with. python )

VPN 란?

가장 기본적으로, VPN은 인터넷 연결을 통해 데이터를 안전하게 전송하는 기술이고 이는 개인 정보 보호와 온라인 보안을 강화하며, 원격 지역에서 로컬 네트워크에 접속한 것처럼 느낄 수 있도록 한다.

 

VPN은 여러 인트라넷과 개별 클라이언트를 인터넷을 통해 연결하는 사설 통신망이다.

공공기관이나 사기업 등의 단체에서 내부인들만 쓸 수 있는 특수목적의 인트라넷을 구축할 때는 보통 해당되는 컴퓨터만 전용선으로 연결해서 제3자가 함부로 접근하지 못하게 만든다. 그러나 회선이 없는 지역에서는 망 자체에 접근이 불가능해진다. 또한 전국, 해외 단위로 회사가 커지면 커질수록 전용선 구축 비용이 천문학적으로 늘어난다. 따라서 확장성이 뛰어난 인터넷을 인트라넷처럼 사용할 수 있게 해주는 기술이 개발되었다. 그게 바로 가상 사설망, 즉 VPN이다.

 

천천히 VPN 연결 방법, 순서 및 원리를 아래에서 자세하게 친철하게 설명하겠다.

 

VPN 연결 방법 및 순서:

1. VPN 서비스 선택: 먼저 사용하려는 VPN 서비스를 선택합니다. 많은 서비스가 제공되며, 사용 목적과 요구 사항에 맞게 선택해야 한다.
2. 클라이언트 소프트웨어 설치: 선택한 VPN 서비스의 공식 웹사이트에서 클라이언트 소프트웨어를 다운로드하고 설치한다. 일부 서비스는 모바일 앱도 제공
3. 계정 생성 및 로그인: 소프트웨어를 실행하고, 서비스에 가입한 후 계정 정보로 로그인
4. 서버 선택: VPN 클라이언트에서 사용할 서버의 위치를 선택한다. 일반적으로 다양한 국가 및 지역의 서버가 제공
5. 연결 설정: 선택한 서버에 연결을 설정. 버튼을 클릭하면 클라이언트 소프트웨어가 선택한 서버로의 연결을 시도
6. 연결 완료: 연결이 성공적으로 설정되면, VPN 아이콘이 활성화되며 데이터 트래픽이 해당 서버를 통해 전송된다.
7. 활용 및 연결 종료: 연결된 상태에서는 모든 인터넷 활동이 VPN 서버를 통해 전송된다. 연결을 종료하려면 클라이언트 소프트웨어에서 연결을 해제하면 된다.

VPN 연결 원리:

1. 데이터 암호화: VPN은 데이터를 암호화하여 해커와 중간자 공격으로부터 보호하고 이는 데이터를 암호화하는 특정 프로토콜(예: OpenVPN, IPSec)을 사용하여 이루어진다. 데이터를 해독하려면 해당 프로토콜 및 암호화 키가 필요하며, 이는 안전한 통신을 보장한다.
2. 트래픽 라우팅: VPN 서버를 통해 연결하면 원래의 IP 주소가 숨겨지고 VPN 서버의 IP 주소가 대신 사용된다. 이로써 사용자의 신원이 숨겨지며, 지리적 제한을 우회할 수 있다.
3. 보안 터널링: VPN 연결은 보안된 터널을 생성한다. 이는 데이터가 공공 네트워크를 통과할 때 외부에서 볼 수 없도록 한다. 데이터는 VPN 서버와 클라이언트 사이를 통과하면서 암호화되고 보호된다.
4. 인증 및 신원 확인: VPN은 사용자의 신원을 확인하고 서버와의 안전한 통신을 보장하기 위해 인증 메커니즘을 사용한다. 이로써 누군가가 가짜 VPN 서버를 사용하여 중간자 공격을 시도하는 것을 방지한다.

VPN 연결의 암호화 방법:

1. VPN 프로토콜 선택: OpenVPN과 같은 안전한 VPN 프로토콜을 선택하고 이러한 프로토콜은 데이터 전송을 보호하기 위해 다양한 보안 기능과 암호화 메커니즘을 제공한다.
2. 암호화 프로토콜 선택: OpenVPN은 TLS/SSL 프로토콜을 사용하여 데이터를 암호화한다. 이는 대칭 키 및 공개 키 암호화를 조합하여 데이터 보안을 강화한다.
3. 인증 및 키 교환: 클라이언트와 서버 간에는 인증을 통해 신뢰성 있는 통신을 확립하고 대칭 키 및 공개 키 암호화를 사용하여 보안 키를 교환하고 암호화 키를 생성한다.

 

OpenVPN 코드 예시 및 코드 설명:

아래 예시 코드는 Python과 OpenVPN 프로토콜을 사용하여 터널같은 VPN 연결을 설정하는 방법을 보여준다.

 

import openvpn_api

# OpenVPN 서버 정보
server_address = 'vpn.example.com'
port = 1194
client_cert_path = 'client.crt'
client_key_path = 'client.key'
config_file_path = 'client.conf'  # OpenVPN 설정 파일 경로

# OpenVPN API 연결 설정
vpn = openvpn_api.Client.from_file(config_file_path)

# OpenVPN 연결 시작
vpn.connect()

# 데이터 전송 및 수신
data_to_send = "This is confidential data."
encrypted_data = vpn.send(data_to_send)
received_data = vpn.receive()

# OpenVPN 연결 종료
vpn.disconnect()

위 코드에서 config_file_path 변수에 설정 파일의 경로를 지정하고, Client.from_file() 메서드를 사용하여 설정 파일을 읽어온다. 설정 파일에 정의된 암호화 알고리즘 및 프로토콜은 자동으로 사용되어 연결이 설정된다.

 

• openvpn_api 모듈은 OpenVPN을 제어하기 위한 Python 라이브러리
• vpn.connect()는 OpenVPN 서버와의 연결을 설정
• vpn.send(data)는 데이터를 암호화하여 서버로 송신
• vpn.receive()는 서버로부터 암호화된 데이터를 수신
• vpn.disconnect()는 연결을 종료