VPN 터널링과 가상사설망

핵심 정리

가상사설망(VPN)은 공중망을 이용하여 사설망과 같은 효과를 얻는 기술이다. 이 기술이 쓰이는 대표 장면은 원격 근무자가 사무실 네트워크에 밖에서 안전하게 접근하는 경우다. VPN은 임대 회선 대신 저렴한 공중망을 이용해 사설망처럼 통신하는 기술이다. 전용 통신 회선을 따로 두는 것보다 비용이 줄고 유연성이 커진다는 장점도 여기서 나온다.

이 기술의 뼈대는 터널링이다. VPN은 터널링 기술을 사용하여 구현한다. 구체적으로는 터널을 형성하고 패킷을 캡슐화하여 전달하는 방식을 쓴다. 캡슐화된 패킷은 공중망 위의 터널을 따라 목적지로 옮겨지고, 터널의 반대쪽 끝에서 원래 형태로 풀린다. 터널을 만드는 규약이 터널링 프로토콜이며, VPN의 터널링 프로토콜에는 PPTP, L2TP, IPsec, SSL/TLS 등이 있다.

PPTP와 L2TP는 VPN 구현에 사용할 수 있는 터널링 프로토콜이다. 두 프로토콜은 모두 PPP를 바탕으로 한다는 공통점이 있다.

보안 기능은 프로토콜마다 다르다. PPTP는 데이터 무결성 검사를 제공하지 않으며 기밀성만 제공한다. 따라서 PPTP 하나로 무결성까지 보장된다고 볼 수는 없다. 터널을 만드는 일과 기밀성을 확보하는 일은 별개의 문제이며, 후자는 암호화를 맡는 기능에서 나온다.

VPN은 ISP가 VPN을 통해 교환되는 개인 데이터에 접근하지 못하게 한다. 다만 VPN을 쓴다고 사용자가 ISP에 대해 익명이 되는 것은 아니다.

자세히

L2TP의 역할과 IPsec과의 결합

L2TP는 PPP 프레임을 터널링하는 프로토콜이다. L2TP는 PPP 프레임을 터널에 실어 나르는 프로토콜이므로, 프레임 단위로 보면 PPP 연결을 원격지까지 이어 주는 역할로 이해하면 된다. L2TP는 2계층 터널을 제공하는 대표적인 VPN 프로토콜이다.

L2TP는 데이터 보안성을 높이기 위해 IPsec과 결합하여 사용할 수 있다. 실제로 L2TP는 터널을 만드는 프로토콜이며 기밀성은 IPsec이 제공하므로 L2TP/IPsec 형태로 VPN에 쓰인다.

L2TP의 보안 기능은 나뉜다. L2TP는 패킷 인증은 제공하지만 암호화와 키 관리는 제공하지 않는다. 따라서 L2TP만으로 구성한 터널은 암호화 기능이 없다고 봐야 하며, 암호화와 키 관리는 IPsec 쪽 역할로 나뉜다.

PPTP의 개발 배경과 캡슐화 구조

PPTP는 Microsoft가 개발한 대표적인 VPN 터널링 프로토콜이다. 마이크로소프트가 제안한 VPN 프로토콜이며 PPP를 기반으로 한다. 구조는 데이터 링크 계층에 뿌리를 둔다. PPTP는 Point-to-Point 기반의 데이터 링크 계층 터널링 프로토콜이다.

전송 방식은 다음과 같다. PPTP는 PPP 패킷을 GRE 터널로 캡슐화하여 전송하는 프로토콜이다.

PPTP와 L2TP를 나란히 놓으면 둘 다 PPP 기반이라는 공통점이 있고, 차이는 PPTP가 GRE 터널을 쓰는 반면 L2TP는 PPP 프레임을 터널링한다는 데 있다. 보안 기능도 PPTP는 명세하지 않고 L2TP는 IPsec에 기대는 식으로 갈린다.

VPN 터널링 프로토콜의 종류

PPTP와 L2TP 외에도 VPN 구현에 쓰이는 프로토콜은 여럿이다. 목록에는 IPsec과 SSL/TLS가 들어가며, TCP나 FTP는 여기에 들지 않는다.

L2F는 Cisco가 개발한 2계층 터널링 프로토콜로 VPN에 사용된다. L2F는 데이터 링크 계층에서 동작하는 터널링 프로토콜이다. 이름이 비슷한 L2F와 L2TP는 모두 2계층 터널을 다루지만, 개발 주체와 보안 구조가 다르므로 따로 기억해야 한다.