클라우드 컴퓨팅은 저렴할 수 있지만 무료는 아닙니다.
오늘날 대다수의 앱은 보안 HTTP를 통해 제공됩니다. 이는 TLS 또는 점점 더 사용이 지양되는 SSL을 사용한다는 뜻입니다. 즉, 암호화가 필요하며, 전통적으로 암호화는 성능 문제를 의미하는 것으로 여겨져 왔습니다.
기술의 발전 덕분에 오늘날 CPU는 놀라울 정도로 빨라졌으며, 많은 클라이언트(및 서버 측) 하드웨어에는 과거에 별도의 전용 장비로 제공되던 암호화 기능이 기본적으로 통합되어 있습니다. 즉, 연결당 기준으로 볼 때 암호화 처리 속도는 예전만큼 큰 문제가 되지 않습니다.
그렇다고 해서 암호화가 여전히 성능 저하와 운영 비용을 유발하는 요인이 아니라는 뜻은 아닙니다.
암호화가 심각한 성능 문제의 주요 원인이라는 주장에 반박하는 견해 대부분은 클라이언트 하나와 서버 하나로 구성된 단순한 시나리오를 전제로 합니다. 이 경우 암호화 프로세스 한 번과 단 한 번의 복호화 프로세스만 수행됩니다. 이러한 시나리오에서는 반대론자들의 주장이 대체로 맞습니다. 암호화와 복호화로 인해 발생하는 지연 시간은 미미하며, 일반적으로 TCP 및 네트워크 관련 오버헤드보다 우려할 만한 수준이 아닙니다.
하지만 오늘날의 애플리케이션은 단일 엔드포인트로만 구성되지 않습니다. 메시지가 그 "단일 엔드포인트"에 도달하기까지는 여러 중개 장치와 프록시를 거쳐야 합니다. 여기에는 보안 및 액세스 제어, 부하 분산, 라우팅 엔드포인트가 포함됩니다. 현대적인 데이터 경로라는 복잡한 흐름 속에서 각 엔드포인트가 맡은 역할을 수행하려면 암호화되지 않은 상태로 메시지를 검사해야 합니다.
바로 이 지점에서 암호화에 드는 비용이 그리 크지 않다는 주장은 설득력을 잃기 시작합니다. 단일 엔드포인트만 놓고 보면 지연은 거의 발생하지 않습니다. 하지만 데이터 경로의 모든 엔드포인트에서 이 과정이 여러 번 반복되면 각각의 지연이 누적되어 체감할 수 있는 수준이 되며, 특히 퍼블릭 클라우드에서는 운영 비용까지 증가합니다.
암호화는 본질적으로 많은 연산 비용이 드는 프로세스입니다. 즉, 메시지를 암호화하거나 복호화하려면 비즈니스 로직을 실행할 때보다 훨씬 더 많은 CPU 사이클이 필요합니다. 클라우드에서 CPU 사이클은 곧 비용 지출을 의미합니다. 일반적으로 자본 비용을 운영 비용으로 전환하는 것이 목적이므로 이는 감수할 만한 비용으로 받아들여집니다.
하지만 메시지를 여러 번 복호화하고 암호화하면 비용이 누적되기 시작합니다. 사실상 동일한 암호화 처리에 여러 번 비용을 지불하는 셈입니다. 한 번 실행할 때는 1센트에 불과하던 비용이 다섯 번 실행하면 갑자기 5센트가 됩니다. 하루(또는 한 시간) 동안 발생하는 수십만 건의 트랜잭션을 기준으로 계산해 보면 그에 따른 비용은 엄청납니다.
또한 암호화 처리에 사용되는 CPU 사이클 하나하나는 비즈니스 로직에 사용되지 못하는 CPU 사이클이라는 점도 기억해야 합니다. 이는 원래 원했던 시점보다 더 일찍 확장해야 한다는 뜻이며, 부하를 처리하기 위해 인스턴스를 추가로 실행할 때마다 비용이 더 늘어납니다.
요컨대, "어디서나 SSL"이 클라우드에서 "어디서나 복호화"하는 아키텍처로 이어져서는 안 됩니다.
한 번만 복호화
비용을 절감하고 비용을 지불하는 CPU의 효율성을 극대화하려면 시간을 들여 "한 번만 복호화" 원칙에 따라 클라우드 기반 아키텍처를 설계하는 것이 좋습니다. "한 번만 복호화"란 전송 중인 메시지를 복호화한 후 다시 암호화해야 하는 데이터 경로상의 엔드포인트 수를 최소화해야 한다는 의미입니다.
이를 위해서는 현재 애플리케이션의 보안을 강화하고 확장하는 데 사용 중인 16가지 애플리케이션 서비스를 미리 계획하고 신중하게 검토해야 합니다. 종단 간 암호화를 요구하는 규정이나 요건의 적용을 받지 않는다면, 이후 복호화에 추가 연산이 낭비되지 않도록 메시지가 가능한 한 이른 단계에서 복호화되게 데이터 경로를 설계하세요. 종단 간 암호화를 유지해야 한다면, 가능할 때마다 서비스를 통합하는 것이 컴퓨팅 리소스를 가장 효율적으로 활용하는 방법입니다.
가능한 서비스를 하나의 플랫폼에 통합하면(예: 부하 분산과 웹 애플리케이션 방화벽 통합) 전송 중인 메시지를 복호화해야 하는 횟수를 줄일 수 있습니다. 또한 연결 수와 네트워크에서 소요되는 시간을 줄이는 부가적인 이점도 있어 사용자와 소비자의 성능 향상으로 이어집니다. 하지만 실질적인 절감 효과는 반복적인 복호화와 재암호화에 CPU 사이클을 낭비하지 않는 데서 나옵니다.
현재 사용량이 적은 앱이라면 암호화와 복호화가 미치는 영향을 고려하는 것이 시간 낭비처럼 보일 수 있습니다. 당장은 절감되는 비용이 미미해 들이는 노력에 비해 수지가 맞지 않을 수 있습니다. 하지만 앱이 성장하고 확장되어 장기간 운영되면, 그렇게 조금씩 쌓인 비용도 무시할 수 없는 규모가 됩니다. 게다가 작은 비용이 쌓이듯 마이크로초 단위의 지연도 누적됩니다. 전체 데이터 경로에서 암호화 기술이 미치는 영향을 고려하면 장기적으로 사용자와 비즈니스 모두에 이점을 제공할 수 있습니다.
작성자 소개
Lori MacVittie는 F5 CTO 오피스의 수석 엔지니어이자 최고 에반젤리스트로, 애플리케이션 딜리버리, 자동화 전략 및 인프라 분야에서 깊이 있는 전문성을 보유하고 있습니다. AI 에이전트를 위한 가드레일을 정의하고, 취약한 멀티클라우드 아키텍처를 분석하며, 확장 가능한 시스템의 한계를 탐구하는 등 복잡한 문제를 명확하게 풀어내는 것으로 잘 알려져 있습니다. 애플리케이션 개발, IT 아키텍처, 네트워크 및 시스템 운영 전반에 걸쳐 30년 이상의 업계 경험을 쌓았습니다. F5에 합류하기 전에는 수상 경력이 있는 기술 편집자로 활동했습니다. MacVittie는 컴퓨터 과학 석사 학위를 보유하고 있으며, 보안, 클라우드 및 엔터프라이즈 아키텍처 분야를 아우르는 다수의 저서를 집필한 작가입니다. 또한 보드게임과 비디오 게임을 열정적으로 즐기며, 치즈에 대해서는 거리낌 없이 확고한 견해를 갖고 있습니다.
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