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우리가 웹사이트를 클릭해 빠르게 페이지가 열리는 그 짧은 순간, 백그라운드에서는 복잡한 통신 프로토콜들이 빠르게 동작하고 있습니다. 특히 전송 계층에서는 클라이언트와 서버 간 데이터 교환을 위한 연결 수립과 보안 처리가 필수적으로 이뤄지며, 그 중심에는 핸드셰이크 과정이 있습니다.
기존의 TCP는 신뢰성과 순서를 보장하는 전통적인 전송 계층 프로토콜이지만, 연결 설정과 TLS 암호화 단계가 분리되어 있어 초기 지연(RTT, Round-Trip Time)이 발생하는 구조적 한계를 갖고 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 구글이 개발한 새로운 전송 계층 프로토콜이 바로 QUIC (Quick UDP Internet Connections)입니다.
QUIC은 UDP를 기반으로 하면서 TCP의 기능과 TLS 보안까지 통합한 혁신적인 프로토콜입니다. 현재 HTTP/3의 전송 기반으로 채택되고 있으며, 빠른 연결과 향상된 보안성을 동시에 제공하는 핵심 기술로 주목받고 있습니다.
QUIC은 단순히 새로운 프로토콜이 아니라, 기존 인터넷 전송 구조의 설계 철학 자체를 바꾼 접근입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:
이처럼 QUIC은 전송 효율과 보안성을 동시에 높이기 위해 기존 TCP+TLS 조합을 재설계한 구조입니다.
QUIC은 TLS 1.3을 자체적으로 포함하고 있어 별도의 계층을 오가지 않아도 빠르게 암호화된 연결을 설정할 수 있습니다. 이 핸드셰이크는 크게 두 가지 방식으로 구분됩니다.
처음 연결되는 클라이언트가 서버와 보안 연결을 수립할 때 사용하는 기본적인 방식입니다. 총 한 번의 왕복 지연(RTT) 내에 암호화 세션을 확정하고, 그 이후부터는 완전히 암호화된 데이터 송수신이 가능합니다. 핸드셰이크 흐름은 아래와 같습니다.
기존의 TCP+TLS2.0 방식보다 훨씬 빠르며, 암호화 통신을 빠르게 시작할 수 있다는 장점이 있습니다.
클라이언트가 과거에 동일한 서버와 통신한 이력이 있는 경우, 이전 연결 정보를 재사용해 최초 요청부터 데이터를 전송할 수 있는 방식입니다. 0-RTT 동작 조건은 아래와 같습니다.
이 방식은 지연 시간을 거의 0으로 줄일 수 있으나, 보안상 재전송 공격(Replay Attack)에 취약할 수 있어 민감한 요청에는 적용에 주의가 필요합니다.
QUIC 핸드셰이크는 단순한 연결 요청이 아니라 다음과 같은 중요한 기능을 수행합니다:
이를 통해 웹 사용자는 더욱 빠르고 안전한 연결을 경험할 수 있으며, 특히 모바일 환경이나 고속 네트워크에서 큰 효과를 발휘합니다.
QUIC의 핸드셰이크는 현재 다양한 환경에서 실질적으로 활용되고 있습니다:
QUIC은 단순히 TCP를 대체하는 것이 아니라, 웹 시대에 맞는 전송 계층의 진화된 형태입니다. 핸드셰이크는 이 QUIC 구조의 핵심으로, 보안을 유지하면서도 빠른 연결을 가능케 해주는 핵심 기제입니다.
1-RTT와 0-RTT 방식은 모두 각각의 상황에 따라 효율적인 연결을 지원하며, 이는 HTTP/3 시대의 필수 기술이 되고 있습니다. 앞으로 클라우드, 엣지 컴퓨팅, 모바일 인터넷 등 다양한 환경에서 QUIC과 그 핸드셰이크 메커니즘은 더욱 중요해질 것입니다.