IPSec(IP Security)란?

IPSec(IP Security)란?

IPSec(Internet Protocol Security)은 인터넷 프로토콜(IP) 통신을 보호하기 위한 보안 프로토콜이에요. 네트워크 계층(Layer 3)에서 데이터를 암호화하고 인증하여 보안이 강화된 통신을 가능하게 해줍니다.

✅ IP 기반 통신을 보호하는 프로토콜
✅ 암호화 및 인증을 통해 데이터 무결성 보장
✅ VPN, 원격 접속, 보안 네트워크 통신에 사용됨

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1. IPSec의 주요 기능

IPSec은 주로 **VPN(Virtual Private Network)**을 구축할 때 사용되며, 다음과 같은 기능을 제공합니다.

🔹 데이터 기밀성(Encryption) → 데이터를 암호화하여 외부에서 볼 수 없도록 보호
🔹 데이터 무결성(Integrity) → 데이터가 전송 중 변경되지 않았음을 보장
🔹 인증(Authentication) → 송신자와 수신자가 신뢰할 수 있는 사용자인지 확인
🔹 재전송 방지(Anti-replay) → 동일한 패킷이 반복적으로 전송되는 것을 방지

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2. IPSec의 구성 요소

(1) 보안 프로토콜

IPSec은 두 가지 주요 프로토콜을 사용해 데이터를 보호해요.

✅ AH(Authentication Header) → 인증과 무결성 보장 (암호화 X)
✅ ESP(Encapsulating Security Payload) → 암호화 + 인증 제공

프로토콜암호화무결성 검사IP 헤더 보호

AH	❌ 없음	✅ 있음	✅ 보호
ESP	✅ 있음	✅ 있음	❌ 보호 안됨

대부분의 경우 ESP가 더 많이 사용돼요, 왜냐하면 암호화까지 제공하기 때문이에요.

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(2) IPSec 동작 모드

✅ 전송 모드(Transport Mode)

• IP 패킷의 페이로드(데이터)만 보호
• 종단 간 통신(예: 서버 간 보안 통신)에 사용됨
• AH 또는 ESP 헤더가 원래 IP 헤더 뒤에 추가됨

✅ 터널 모드(Tunnel Mode)

• 전체 IP 패킷을 암호화하여 새로운 IP 헤더를 붙임
• VPN 터널링 및 게이트웨이 간 통신에서 사용됨
• IPSec VPN에서 가장 일반적으로 사용됨

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3. IPSec의 동작 과정

1) 키 교환 및 보안 연결(Phase 1)

🔹 IKE(Internet Key Exchange) 프로토콜을 사용하여 암호화 키를 공유하고 인증
🔹 인증 방식: 예제 – 사전 공유 키(Pre-Shared Key), 디지털 서명, 인증서(X.509)
🔹 SA(Security Association) 설정 → 보안 정책을 정하고 세션 생성

2) 데이터 보호(Phase 2)

🔹 ESP 또는 AH를 사용하여 패킷을 암호화하고 인증 수행
🔹 트래픽이 안전하게 전달됨

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4. IPSec과 VPN

IPSec은 **VPN(가상 사설망)**을 구축할 때 많이 사용돼요.
✅ Site-to-Site VPN → 회사 간의 네트워크 연결
✅ Remote Access VPN → 원격 근무자가 사내 네트워크에 안전하게 접속

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5. IPSec 설정 예시 (리눅스 StrongSwan VPN 예제)

bash

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# IPSec 설정 파일 (ipsec.conf) config setup charondebug="ike 2, knl 2, cfg 2" conn myvpn auto=start left=192.168.1.1 # 로컬 VPN 게이트웨이 right=203.0.113.1 # 원격 VPN 서버 authby=secret ike=aes256-sha2_256-modp2048 esp=aes256-sha2_256

✅ AES-256 암호화 사용
✅ VPN 게이트웨이 간 보안 터널 구축

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6. IPSec의 장점과 단점

✅ 장점

✔ 강력한 보안 → 네트워크 계층에서 암호화 및 인증 제공
✔ VPN 지원 → 원격 접속과 네트워크 간 안전한 연결
✔ 유연성 → 다양한 암호화 알고리즘과 인증 방법 지원

❌ 단점

❌ 설정이 복잡함 → 키 교환, SA 설정 등 구성이 어려울 수 있음
❌ 네트워크 속도 저하 → 암호화/복호화 과정에서 성능 저하 가능
❌ 방화벽 문제 발생 가능 → 일부 네트워크 환경에서 IPSec 트래픽 차단 가능

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7. 결론

IPSec은 강력한 보안을 제공하는 네트워크 계층 보안 프로토콜로, VPN과 안전한 네트워크 통신에 필수적으로 사용돼요. 설정이 다소 복잡할 수 있지만, 데이터 암호화, 인증, 무결성 보장 기능을 제공하여 기업 및 공공기관에서 널리 사용되고 있어요. 🚀