JSSE가 있는 Tomcat을 사용하여 Linux에서 AWS CloudHSM SSL/TLS 오프로드 - AWS CloudHSM

JSSE가 있는 Tomcat을 사용하여 Linux에서 AWS CloudHSM SSL/TLS 오프로드

이 주제에서는 AWS CloudHSM JCE SDK와 함께 Java 보안 소켓 확장(JSSE)을 사용하여 SSL/TLS 오프로드를 설정하기 위한 단계별 지침을 제공합니다.

개요

AWS CloudHSM에서 Tomcat 웹 서버는 리눅스에서 작동하여 HTTPS를 지원합니다. AWS CloudHSM JCE SDK는 JSSE(자바 보안 소켓 확장)와 함께 사용하여 이러한 웹 서버에 HSM을 사용할 수 있는 인터페이스를 제공합니다. AWS CloudHSM JCE는 JSSE를 AWS CloudHSM 클러스터에 연결하는 브리지입니다. JSSE는 보안 소켓 계층(SSL) 및 전송 계층 보안(TLS) 프로토콜을 위한 Java API입니다.

1단계: 사전 조건 설정

Linux에서 SSL/TLS 오프로드용 AWS CloudHSM이 포함된 Tomcat 웹 서버를 사용하려면 다음 필수 조건을 따릅니다. 클라이언트 SDK 5 및 Tomcat 웹 서버를 사용하여 웹 서버 SSL/TLS 오프로드를 설정하려면 이러한 필수 조건을 충족해야 합니다.

참고

플랫폼마다 필요한 필수 조건이 다릅니다. 항상 플랫폼에 맞는 올바른 설치 단계를 따릅니다.

사전 조건

필수 조건 충족 방법
  1. 2개 이상의 HSM(하드웨어 보안 모듈)이 있는 활성 AWS CloudHSM 클러스터에 AWS CloudHSM용 JCE를 설치하고 구성합니다. 설치에 대한 자세한 내용은 클라이언트 SDK 5용 JCE를 참조하십시오.

  2. AWS CloudHSM 클러스터에 액세스할 수 있는 EC2 Linux 인스턴스에서 Apache Tomcat 지침에 따라 Tomcat 웹 서버를 다운로드하고 설치합니다.

  3. CloudHSM CLI를 사용하여 CU(Crypto User)를 생성합니다. HSM 사용자 관리에 대한 자세한 내용은 CloudHSM CLI를 사용한 HSM 사용자 관리를 참조하십시오.

    작은 정보

    CU의 사용자 이름과 암호를 기록합니다. 나중에 웹 서버용 HTTPS 프라이빗 키와 인증서를 생성하거나 가져올 때 이 정보가 필요합니다.

  4. Java Keytool을 사용하여 JCE를 설정하려면 클라이언트 SDK 5를 사용하여 Java Keytool 및 Jarsigner와 AWS CloudHSM 통합의 지침을 따릅니다.

이 단계들을 완료한 후 단계 2: 프라이빗 키 및 SSL/TLS 인증서 생성 또는 가져오기로 이동합니다.

참고
  • 보안이 강화된 리눅스(SELinux) 및 웹 서버를 사용하려면 클라이언트 SDK 5가 HSM과 통신하는 데 사용하는 포트인 포트 2223에서 아웃바운드 TCP 연결을 허용해야 합니다.

  • 클러스터를 생성 및 활성화하고 EC2 인스턴스에 클러스터 액세스 권한을 부여하려면 AWS CloudHSM 시작하기의 단계를 완료하십시오. 이 섹션에서는 하나의 HSM과 Amazon EC2 클라이언트 인스턴스로 활성 클러스터를 생성하기 위한 단계별 지침을 제공합니다. 이 클라이언트 인스턴스를 웹 서버로 사용할 수 있습니다.

  • 클라이언트 키 내구성을 비활성화하지 않으려면 클러스터에 HSM을 두 개 이상 추가하십시오. 자세한 내용은 AWS CloudHSM 클러스터에 HSM 추가 섹션을 참조하세요.

  • SSH 또는 PuTTY를 사용하여 클라이언트 인스턴스에 연결할 수 있습니다. 자세한 정보는 Amazon EC2 설명서의 SSH를 사용하여 Linux 인스턴스에 연결PuTTY를 사용하여 Windows에서 Linux 인스턴스에 연결 단원을 참조하세요.

단계 2: 프라이빗 키 및 SSL/TLS 인증서 생성 또는 가져오기

HTTPS를 활성화하려면 Tomcat 웹 서버 애플리케이션에서 프라이빗 키와 해당되는 SSL/TLS 인증서가 필요합니다. AWS CloudHSM에 웹 서버 SSL/TLS 오프로드를 사용하려면 AWS CloudHSM 클러스터의 HSM에 프라이빗 키를 저장해야 합니다.

참고

아직 프라이빗 키와 해당 인증서가 없다면 HSM에서 프라이빗 키를 생성하세요. 프라이빗 키를 사용하여 SSL/TLS 인증서를 생성하는 데 사용하는 인증서 사인 요청(CSR)을 생성합니다.

HSM의 프라이빗 키에 대한 참조와 관련 인증서를 포함하는 로컬 AWS CloudHSM 키스토어 파일을 생성합니다. 웹 서버는 SSL/TLS 오프로드 중에 AWS CloudHSM 키스토어 파일을 사용하여 HSM의 프라이빗 키를 식별합니다.

프라이빗 키 생성

이 단원에서는 JDK의 KeyTool을 사용하여 키페어를 생성하는 방법을 보여줍니다. HSM 내에서 키 쌍을 생성한 후에는 이를 키스토어 파일로 내보내고 해당 인증서를 생성할 수 있습니다.

사용 사례에 따라 RSA 또는 EC 키 페어를 생성할 수 있습니다. 다음 단계에서는 RSA 키 쌍을 생성하는 방법을 보여 줍니다.

KeyTool의 genkeypair 명령을 사용하여 RSA 키 페어를 생성합니다.
  1. 아래의 <VARIABLES>을 특정 데이터로 바꾼 후 다음 명령을 사용하여 HSM의 프라이빗 키를 참조하는 jsse_keystore.keystore라는 이름의 키스토어 파일을 생성합니다.

    $ keytool -genkeypair -alias <UNIQUE ALIAS FOR KEYS> -keyalg <KEY ALGORITHM> -keysize <KEY SIZE> -sigalg <SIGN ALGORITHM> \ -keystore <PATH>/<JSSE KEYSTORE NAME>.keystore -storetype CLOUDHSM \ -dname CERT_DOMAIN_NAME \ -J-classpath '-J'$JAVA_LIB'/*:/opt/cloudhsm/java/*:./*' \ -provider "com.amazonaws.cloudhsm.jce.provider.CloudHsmProvider" \ -providerpath "$CLOUDHSM_JCE_LOCATION" \ -keypass <KEY PASSWORD> -storepass <KEYSTORE PASSWORD>
    • <PATH>: 키스토어 파일을 생성하려는 경로입니다.

    • <UNIQUE ALIAS FOR KEYS>: HSM에서 키를 고유하게 식별하는 데 사용됩니다. 이 별칭은 키의 LABEL 속성으로 설정됩니다.

    • <KEY PASSWORD>: 키에 대한 참조를 로컬 Keystore 파일에 저장하며, 이 암호는 해당 로컬 참조를 보호합니다.

    • <KEYSTORE PASSWORD>: 로컬 키스토어 파일의 암호입니다.

    • <JSSE KEYSTORE NAME>: 키스토어 파일의 이름입니다.

    • <CERT DOMAIN NAME>: X.500 고유 이름.

    • <KEY ALGORITHM>: 키 페어를 생성하는 키 알고리즘(예: RSA 및 EC).

    • <KEY SIZE>: 키 페어를 생성하기 위한 키 크기(예: 2048, 3072, 4096).

    • <SIGN ALGORITHM>: 키 쌍을 생성하기 위한 키 크기(예: RSA를 사용하는 SHA1, RSA를 사용하는 SHA224, RSA를 사용하는 SHA256, RSA를 사용하는 SHA384, RSA를 사용하는 SHA512).

  2. 명령이 성공했는지 확인하려면 다음 명령을 입력하고 RSA 키 쌍이 성공적으로 생성되었는지 확인합니다.

    $ ls <PATH>/<JSSE KEYSTORE NAME>.keystore

자체 사인된 인증서를 생성합니다.

키스토어 파일과 함께 개인 키를 생성한 후에는 이 파일을 사용하여 인증서 서명 요청(CSR) 및 인증서를 생성할 수 있습니다.

프로덕션 환경에서는 일반적으로 CA(인증 기관)을 사용하여 CSR에서 인증서를 생성합니다. 테스트 환경에는 CA가 필요하지 않습니다. CA를 사용하는 경우 CA에 CSR 파일을 보내고 CA가 웹 서버에서 HTTPS용으로 제공하는 서명된 SSL/TLS 인증서를 사용하세요.

CA 사용의 대안으로 KeyTool을 사용하여 자체 서명 인증서를 생성할 수 있습니다. 자체 사인된 인증서는 브라우저에서 신뢰하지 않으며 프로덕션 환경에서 사용해서는 안 됩니다. 테스트 환경에서는 이러한 인증서를 사용할 수 있습니다.

주의

자체 사인된 인증서는 테스트 환경에서만 사용해야 합니다. 프로덕션 환경의 경우 인증 기관과 같은 추가 보안 방법을 사용하여 인증서를 생성하세요.

주제
    인증서 생성
    1. 이전 단계에서 생성한 키스토어 파일의 사본을 확보하세요.

    2. 다음 명령을 실행하여 OpenSSL용 KeyTool을 사용해 인증서 서명 요청(CSR)을 생성하십시오.

      $ keytool -certreq -keyalg RSA -alias unique_alias_for_key -file certreq.csr \ -keystore <JSSE KEYSTORE NAME>.keystore -storetype CLOUDHSM \ -J-classpath '-J$JAVA_LIB/*:/opt/cloudhsm/java/*:./*' \ -keypass <KEY PASSWORD> -storepass <KEYSTORE PASSWORD>
      참고

      인증서 서명 요청의 출력 파일은 certreq.csr입니다.

    인증서에 서명
    • 아래 <VARIABLES>를 특정 데이터로 대체한 후 다음 명령을 실행하여 HSM의 프라이빗 키로 CSR에 서명합니다. 이렇게 하면 자체 사인된 인증서가 생성됩니다.

      $ keytool -gencert -infile certreq.csr -outfile certificate.crt \ -alias <UNIQUE ALIAS FOR KEYS> -keypass <KEY_PASSWORD> -storepass <KEYSTORE_PASSWORD> -sigalg SIG_ALG \ -storetype CLOUDHSM -J-classpath '-J$JAVA_LIB/*:/opt/cloudhsm/java/*:./*' \ -keystore jsse_keystore.keystore
      참고

      certificate.crt는 별칭의 프라이빗 키를 사용하는 서명된 인증서입니다.

    키스토어에서 인증서 가져오기
    • 아래 <VARIABLES>를 특정 데이터로 바꾼 후 다음 명령을 실행하여 서명된 인증서를 신뢰할 수 있는 인증서로 가져옵니다. 이 단계에서는 별칭으로 식별되는 키스토어 항목에 인증서를 저장합니다.

      $ keytool -import -alias <UNIQUE ALIAS FOR KEYS> -keystore jsse_keystore.keystore \ -file certificate.crt -storetype CLOUDHSM \ -v -J-classpath '-J$JAVA_LIB/*:/opt/cloudhsm/java/*:./*' \ -keypass <KEY PASSWORD> -storepass <KEYSTORE_PASSWORD>
    인증서를 PEM으로 변환합니다.
    • 다음 명령을 실행하여 서명된 인증서 파일(.crt)을 PEM으로 변환합니다. PEM 파일은 http 클라이언트에서 요청을 보내는 데 사용됩니다.

      $ openssl x509 -inform der -in certificate.crt -out certificate.pem

    이 단계를 완료한 후 3단계: 웹 서버 구성으로 이동합니다.

    3단계: Tomcat 웹 서버 구성

    이전 단계에서 생성한 HTTPS 인증서와 해당 PEM 파일을 사용하려면 웹 서버 소프트웨어의 구성을 업데이트합니다. 시작하기 전에 기존 인증서와 키를 백업해야 한다는 점을 잊지 마십시오. 그러면 AWS CloudHSM이 지원되는 SSL/TLS 오프로드의 Linux 웹 서버 소프트웨어 설정이 완료됩니다. 자세한 내용은 Apache Tomcat 9 구성 참조를 참조하십시오.

    서버 중지
    • 아래의 <VARIABLES>를 특정 데이터로 바꾼 후 구성을 업데이트하기 전에 다음 명령을 실행하여 Tomcat 서버를 중지하십시오.

      $ /<TOMCAT DIRECTORY>/bin/shutdown.sh
      • <TOMCAT DIRECTORY>: Tomcat 설치 디렉터리입니다.

    Tomcat의 Classpath 업데이트
    1. 클라이언트 인스턴스에 연결합니다.

    2. Tomcat 설치 폴더를 찾습니다.

    3. 아래 <VARIABLES>를 특정 데이터로 바꾼 후 다음 명령을 사용하여 Tomcat/bin/catalina.sh 파일에 있는 Tomcat classpath에 Java 라이브러리 및 Cloudhsm Java 경로를 추가합니다.

      $ sed -i 's@CLASSPATH="$CLASSPATH""$CATALINA_HOME"\/bin\/bootstrap.jar@CLASSPATH="$CLASSPATH""$CATALINA_HOME"\/bin\/bootstrap.jar:'" <JAVA LIBRARY>"'\/*:\/opt\/cloudhsm\/java\/*:.\/*@' <TOMCAT PATH> /bin/catalina.sh
      • <JAVA LIBRARY>: Java JRE 라이브러리 위치입니다.

      • <TOMCAT PATH>: Tomcat 설치 폴더입니다.

    서버 구성에 HTTPS 커넥터를 추가합니다.
    1. Tomcat 설치 폴더로 이동합니다.

    2. 아래의 <VARIABLES>를 특정 데이터로 바꾼 후 다음 명령을 사용하여 필수 구성 요소에서 생성된 인증서를 사용하도록 HTTPS 커넥터를 추가합니다.

      $ sed -i '/<Connector port="8080"/i <Connector port=\"443\" maxThreads=\"200\" scheme=\"https\" secure=\"true\" SSLEnabled=\"true\" keystoreType=\"CLOUDHSM\" keystoreFile=\" <CUSTOM DIRECTORY>/<JSSE KEYSTORE NAME>.keystore\" keystorePass=\"<KEYSTORE PASSWORD>\" keyPass=\"<KEY PASSWORD> \" keyAlias=\"<UNIQUE ALIAS FOR KEYS>" clientAuth=\"false\" sslProtocol=\"TLS\"/>' <TOMCAT PATH>/conf/server.xml
      • <CUSTOM DIRECTORY>: 키스토어 파일이 위치한 디렉터리입니다.

      • <JSSE KEYSTORE NAME>: 키스토어 파일의 이름입니다.

      • <KEYSTORE PASSWORD>: 로컬 키스토어 파일의 암호입니다.

      • <KEY PASSWORD>: 키에 대한 참조를 로컬 Keystore 파일에 저장하며, 이 암호는 해당 로컬 참조를 보호합니다.

      • <UNIQUE ALIAS FOR KEYS>: HSM에서 키를 고유하게 식별하는 데 사용됩니다. 이 별칭은 키의 LABEL 속성으로 설정됩니다.

      • <TOMCAT PATH>: Tomcat 폴더의 경로입니다.

    서버 시작
    • 아래 <VARIABLES>를 특정 데이터로 바꾼 후 다음 명령을 사용하여 Tomcat 서버를 시작합니다.

      $ /<TOMCAT DIRECTORY>/bin/startup.sh
      참고

      <TOMCAT DIRECTORY>는 Tomcat 설치 디렉터리의 이름입니다.

    웹 서버 구성을 업데이트한 후에 4단계: HTTPS 트래픽 활성화 및 인증서 확인하기 단원으로 이동합니다.

    4단계: HTTPS 트래픽 활성화 및 인증서 확인하기

    AWS CloudHSM을 사용하는 SSL/TLS 오프로드에 맞게 웹 서버를 구성한 후, 인바운드 HTTPS 트래픽을 허용하는 보안 그룹에 웹 서버 인스턴스를 추가합니다. 이렇게 하면 웹 브라우저와 같은 클라이언트가 웹 서버와 HTTPS 연결을 설정할 수 있습니다. 그런 다음 웹 서버에 HTTPS를 연결하고 이 연결에서 AWS CloudHSM을 사용하는 SSL/TLS 오프로드에 맞게 구성한 인증서를 사용하고 있는지 확인합니다.

    인바운드 HTTPS 연결 활성화

    클라이언트(예: 웹 서버)에서 웹 서버에 연결하려면 인바운드 HTTPS 연결을 허용하는 보안 그룹을 생성합니다. 구체적으로 포트 443에서 인바운드 TCP 연결을 허용해야 합니다. 이 보안 그룹을 웹 서버에 할당합니다.

    HTTPS용 보안 그룹을 생성하여 웹 서버에 할당하려면
    1. https://console.aws.amazon.com/ec2/에서 Amazon EC2 콘솔을 엽니다.

    2. 탐색 창에서 보안 그룹을 선택합니다.

    3. 보안 그룹 생성을 선택합니다.

    4. 보안 그룹 생성에서 다음을 수행합니다.

      1. 보안 그룹 이름에 생성하려는 보안 그룹의 이름을 입력합니다.

      2. (선택 사항) 생성하려는 보안 그룹에 대한 설명을 입력합니다.

      3. 웹 서버 Amazon EC2 인스턴스가 포함된 VPC를 VPC로 선택합니다.

      4. 규칙 추가를 선택합니다.

      5. 드롭다운 창에서 HTTPS유형으로 선택합니다.

      6. 소스에 소스 위치를 입력합니다.

      7. 보안 그룹 생성을 선택합니다.

    5. 탐색 창에서 인스턴스(Instances)를 선택합니다.

    6. 웹 서버 인스턴스 옆에 있는 확인란을 선택합니다.

    7. 페이지 상단의 작업 드롭다운 메뉴를 선택합니다. 보안을 선택한 다음 보안 그룹 변경을 선택합니다.

    8. 연결된 보안 그룹에서 검색 상자를 선택하고 HTTPS용으로 생성한 보안 그룹을 선택합니다. 그런 다음 보안 그룹 추가를 선택합니다.

    9. 저장을 선택합니다.

    HTTPS가 사용자가 구성한 인증서를 사용하는지 확인

    웹 서버를 보안 그룹에 추가한 후 SSL/TLS 오프로드가 자체 서명된 인증서를 사용하고 있는지 확인할 수 있습니다. 웹 브라우저 또는 OpenSSL s_client와 같은 도구를 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.

    웹 브라우저를 사용하여 SSL/TLS 오프로드를 확인하려면
    1. 웹 브라우저를 사용하여 서버의 퍼블릭 DNS 이름 또는 IP 주소를 사용해 웹 서버에 연결합니다. 주소 표시줄의 URL이 https://로 시작하는지 확인합니다. 예: https://ec2-52-14-212-67.us-east-2.compute.amazonaws.com/.

      작은 정보

      Amazon Route 53과 같은 DNS 서비스를 사용하여 웹사이트의 도메인 이름(예: https://www.example.com/)을 웹 서버로 라우팅할 수 있습니다. 자세한 내용은 Amazon Route 53 개발자 안내서 또는 DNS 서비스 설명서의 Amazon EC2 인스턴스로 트래픽 라우팅을 참조하십시오.

    2. 웹 브라우저를 사용하여 웹 서버 인증서를 봅니다. 자세한 내용은 다음을 참조하세요.

      다른 웹 브라우저에도 웹 서버 인증서를 보는 데 사용할 수 있는 유사한 기능이 있을 수 있습니다.

    3. SSL/TLS 인증서가 웹 서버에서 사용하도록 구성한 것인지 확인합니다.

    OpenSSL s_client를 사용하여 SSL/TLS 오프로드를 확인하려면
    1. 다음 OpenSSL 명령을 실행하여 HTTPS를 사용해 웹 서버에 연결합니다. <server name>을 웹 서버의 퍼블릭 DNS 이름 또는 IP 주소로 바꿉니다.

      openssl s_client -connect <server name>:443
      작은 정보

      Amazon Route 53과 같은 DNS 서비스를 사용하여 웹사이트의 도메인 이름(예: https://www.example.com/)을 웹 서버로 라우팅할 수 있습니다. 자세한 내용은 Amazon Route 53 개발자 안내서 또는 DNS 서비스 설명서에서 Amazon EC2 인스턴스로의 라우팅 트래픽을 참조하십시오.

    2. SSL/TLS 인증서가 웹 서버에서 사용하도록 구성한 것인지 확인합니다.

    이제 웹 사이트가 HTTPS로 보안됩니다. 웹 서버에 대한 프라이빗 키는 AWS CloudHSM 클러스터의 HSM에 저장됩니다.

    로드 밸런서를 추가하려면 AWS CloudHSM용 Elastic Load Balancing을 사용하여 로드 밸런서 추가(선택 사항) 섹션을 참조하십시오.