[추가학습] Dart 서버/ 서버 애플리케이션 보안 심화 / 데이터 암호화 및 보안

 

오늘은 Dart 서버 애플리케이션의 보안을 위해 데이터 암호화와 서버 간 보안 통신에 대해 알아보겠습니다.

데이터 암호화 기법인 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화, 그리고 TLS/SSL 설정에 대해 쉽게 설명할게요.

1. 데이터 암호화 기법

데이터 암호화는 중요한 데이터를 안전하게 보호하기 위해 사용되는 기술입니다.

암호화를 통해 데이터는 읽을 수 없는 형태로 변환되고, 오직 특정 키를 가진 사람만이 그 데이터를 읽을 수 있게 됩니다.

암호화 방법에는 주로 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화가 있습니다.

1.1 대칭키 암호화

대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 방식입니다.

즉, 데이터를 암호화할 때와 복호화할 때 같은 키를 사용합니다. 이 방식은 빠르지만, 키를 안전하게 공유하는 것이 중요합니다.

대칭키 암호화 실습

Dart에서 대칭키 암호화를 사용하기 위해 encrypt 패키지를 사용할 수 있습니다.

이 패키지를 설치하려면 pubspec.yaml 파일에 다음을 추가하세요.

dependencies:
  encrypt: ^5.0.0

이제 대칭키 암호화 예제를 살펴보겠습니다.

import 'dart:convert';
import 'package:encrypt/encrypt.dart';
import 'package:encrypt/encrypt.dart' as encrypt;

void main() {
  // 암호화에 사용할 키와 IV(Initialization Vector) 설정
  final key = Key.fromUtf8('32characterlongkey1234567890'); // 32자 키
  final iv = IV.fromLength(16); // 16바이트 IV

  final encrypter = Encrypter(AES(key));

  // 암호화할 데이터
  final plainText = '안녕하세요, 데이터 암호화입니다!';

  // 데이터 암호화
  final encrypted = encrypter.encrypt(plainText, iv: iv);
  print('암호화된 데이터: ${encrypted.base64}');

  // 데이터 복호화
  final decrypted = encrypter.decrypt(encrypted, iv: iv);
  print('복호화된 데이터: $decrypted');
}

• Key.fromUtf8: 32자 길이의 키를 생성합니다. 이 키는 매우 중요한 정보이므로 안전하게 관리해야 합니다.
• IV.fromLength(16): 초기화 벡터(IV)는 암호화 과정에서 사용하는 값으로, 데이터의 보안을 높이는 데 도움을 줍니다.
• Encrypter(AES(key)): AES 알고리즘을 사용하여 암호화를 수행합니다.
• encrypt 메서드를 통해 데이터를 암호화하고, decrypt 메서드를 통해 복호화합니다.

1.2 비대칭키 암호화

비대칭키 암호화는 두 개의 키, 즉 공개키와 개인키를 사용하는 방식입니다.

공개키는 누구나 사용할 수 있지만, 개인키는 안전하게 보호되어야 합니다. 데이터는 공개키로 암호화하고, 개인키로 복호화합니다.

비대칭키 암호화 실습

Dart에서 비대칭키 암호화를 사용하기 위해 pointycastle 패키지를 사용할 수 있습니다. 먼저 pubspec.yaml 파일에 다음을 추가하세요.

dependencies:
  pointycastle: ^3.0.1

비대칭키 암호화의 예제를 살펴보겠습니다.

import 'dart:convert';
import 'package:pointycastle/export.dart';
import 'package:pointycastle/block/aes.dart';
import 'package:pointycastle/block/cbc.dart';
import 'package:pointycastle/key/keys.dart';
import 'package:pointycastle/stream/salsa20.dart';

void main() {
  // 공개키와 개인키 생성
  var keyPair = generateKeyPair();

  // 암호화할 데이터
  String plainText = '안녕하세요, 비대칭키 암호화입니다!';

  // 데이터 암호화
  var encryptedData = encrypt(plainText, keyPair.publicKey);
  print('암호화된 데이터: ${base64.encode(encryptedData)}');

  // 데이터 복호화
  var decryptedData = decrypt(encryptedData, keyPair.privateKey);
  print('복호화된 데이터: $decryptedData');
}

AsymmetricKeyPair<PublicKey, PrivateKey> generateKeyPair() {
  // RSA 키 쌍 생성
  var keyGen = RSAKeyGenerator();
  keyGen.init(ParametersWithRandom(
      RSAKeyGeneratorParameters(BigInt.from(65537), 2048, 12),
      SecureRandom("Fortuna")));
  return keyGen.generateKeyPair();
}

Uint8List encrypt(String plainText, PublicKey publicKey) {
  var encrypter = OAEPEncoding(RSAEngine());
  encrypter.init(true, PublicKeyParameter<PublicKey>(publicKey)); // true는 암호화를 의미합니다.
  return encrypter.process(utf8.encode(plainText) as Uint8List);
}

String decrypt(Uint8List encryptedData, PrivateKey privateKey) {
  var decrypter = OAEPEncoding(RSAEngine());
  decrypter.init(false, PrivateKeyParameter<PrivateKey>(privateKey)); // false는 복호화를 의미합니다.
  var decryptedBytes = decrypter.process(encryptedData);
  return utf8.decode(decryptedBytes);
}

• generateKeyPair: RSA 키 쌍을 생성합니다.
• encrypt: 공개키를 사용하여 데이터를 암호화합니다.
• decrypt: 개인키를 사용하여 암호화된 데이터를 복호화합니다.

2. TLS/SSL 설정 및 관리

TLS(전송 계층 보안)와 SSL(보안 소켓 계층)은 인터넷에서 데이터를 안전하게 전송하기 위한 프로토콜입니다.

이 두 프로토콜을 사용하면 클라이언트와 서버 간의 통신이 암호화되어 데이터가 안전하게 보호됩니다.

2.1 TLS/SSL 설정하기

Dart에서 TLS/SSL을 설정하려면, dart:io 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 이 라이브러리는 HTTP 서버와 클라이언트를 구현하는 데 필요한 기능을 제공합니다.

import 'dart:io';

void main() async {
  var serverContext = SecurityContext.defaultContext;
  
  // SSL 인증서와 개인키 설정
  serverContext.useCertificateChain('cert.pem'); // 인증서 파일 경로
  serverContext.usePrivateKey('key.pem'); // 개인키 파일 경로

  var server = await HttpServer.bindSecure(
    InternetAddress.anyIPv4,
    443, // HTTPS 포트
    serverContext,
  );

  print('서버가 시작되었습니다: https://${server.address.address}:${server.port}');
  
  // 클라이언트 요청 처리
  await for (var request in server) {
    request.response.write('안녕하세요, HTTPS 서버에 접속하셨습니다!');
    await request.response.close();
  }
}

• SecurityContext.defaultContext: 기본 보안 컨텍스트를 생성합니다.
• useCertificateChain: SSL 인증서를 설정합니다.
• usePrivateKey: 개인키를 설정합니다.
• HttpServer.bindSecure: HTTPS 서버를 생성하고 시작합니다.

2.2 인증서 생성하기

테스트용 인증서를 생성하려면 OpenSSL을 사용할 수 있습니다. 아래 명령어를 사용하여 인증서와 개인키를 생성하세요.

openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout key.pem -out cert.pem -days 365 -nodes

이 명령어는 새로운 RSA 2048비트 키를 생성하고, 1년 동안 유효한 자기 서명된 인증서를 만듭니다.

 

이제 Dart에서 데이터 암호화 기법과 TLS/SSL을 설정하는 방법에 대해 알게 되셨죠?

이러한 기술들은 서버 애플리케이션의 보안을 강화하는 데 매우 중요합니다. 여러분의 앱이 안전하게 데이터를 처리하고 전송할 수 있도록 위의 내용을 잘 활용해보세요.

 

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