Python에서 "Concurrent Execution"을 위한 "multiprocessing.connection.answer_challenge()" 프로그래밍

2024-04-17

Python의 "Concurrent Execution"와 관련된 "multiprocessing.connection.answer_challenge()" 프로그래밍 설명

작동 방식:

  1. 연결 요청: 한 프로세스(이하 클라이언트라 칭함)는 다른 프로세스(이하 서버라 칭함)에 연결 요청을 보냅니다.
  2. 도전: 서버는 클라이언트에게 난수를 보냅니다.
  3. 응답: 클라이언트는 난수를 해시하여 서버에 해시값을 보냅니다.
  4. 확인: 서버는 해시값을 검증하고 일치하면 연결을 승인합니다.

"answer_challenge()" 함수의 역할:

이 함수는 클라이언트 측에서 3단계를 수행합니다.

  1. 난수 수신: 서버로부터 난수를 받습니다.
  2. 해시 계산: 난수를 해시 함수로 처리하여 해시값을 계산합니다.
  3. 해시값 전송: 서버에 해시값을 전송합니다.

보안 연결의 중요성:

복수 프로세스 간 통신은 인터셉트변조의 위험에 노출되어 있습니다. "answer_challenge()" 함수는 이러한 위험을 줄이고 안전한 통신 채널을 구축하는 데 도움이 됩니다. 난수와 해시값을 사용하여 서버는 클라이언트의 신원을 확인하고 허가되지 않은 연결 시도를 차단할 수 있습니다.

주의 사항:

  • "answer_challenge()" 함수는 동기화 방식으로 작동합니다. 즉, 클라이언트가 해시값을 전송하기 전까지 서버는 차단됩니다.
  • 이 함수는 고성능 환경에서는 비효율적일 수 있습니다. 대신 "AuthenticationToken" 클래스를 사용하는 것이 좋습니다.


Python "Concurrent Execution" 예제 코드: "multiprocessing.connection.answer_challenge()" 사용

서버 코드:

import multiprocessing
import hashlib

def server_function():
    # 서버 소켓 생성
    server = multiprocessing.Manager().spawn(bind_and_accept)

    while True:
        # 클라이언트 연결 수락
        client_conn, address = server.accept()

        # 난수 생성 및 전송
        challenge = os.urandom(32)
        client_conn.send(challenge)

        # 해시값 수신
        response = client_conn.recv()

        # 해시값 검증
        hashed_challenge = hashlib.sha256(challenge).digest()
        if hashed_challenge == response:
            print(f"클라이언트 {address} 연결됨!")
            # 클라이언트와 통신...
        else:
            print(f"클라이언트 {address} 연결 거부됨!")
            client_conn.close()

if __name__ == "__main__":
    server_function()

클라이언트 코드:

import multiprocessing
import hashlib

def client_function():
    # 서버에 연결
    server_address = ('localhost', 6000)
    client_conn = multiprocessing.connection.Client(server_address, authkey=b'my_secret_key')

    # 난수 수신
    challenge = client_conn.recv()

    # 해시값 계산 및 전송
    hashed_challenge = hashlib.sha256(challenge).digest()
    client_conn.send(hashed_challenge)

    # 서버 응답 수신
    response = client_conn.recv()
    if response == b'OK':
        print("서버에 연결됨!")
        # 서버와 통신...
    else:
        print("서버 연결 실패!")

if __name__ == "__main__":
    client_function()

설명:

  1. 서버 코드:
    • bind_and_accept() 함수는 서버 소켓을 만들고 클라이언트 연결을 수락합니다.
    • server_function() 함수는 서버 소켓을 실행하고 클라이언트 연결을 반복적으로 처리합니다.
    • 각 연결에서 서버는 난수를 생성하고 클라이언트에게 전송합니다.
    • 서버는 클라이언트로부터 해시값을 받고 난수와 일치하는지 확인합니다.
    • 일치하면 서버는 연결을 승인하고 클라이언트와 통신합니다.
  2. 클라이언트 코드:
    • client_function() 함수는 서버에 연결하고 난수를 받습니다.
    • 클라이언트는 난수를 해시하여 서버에 해시값을 전송합니다.
    • 클라이언트는 서버로부터 응답을 받고 연결 성공 여부를 확인합니다.
    • 연결이 성공하면 클라이언트는 서버와 통신합니다.

주의:

  • 이 예제는 단순화된 예시이며 실제 응용 프로그램에서는 보다 강력한 보안 조치를 취해야 합니다.
  • multiprocessing 모듈은 Windows 시스템에서 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.


"multiprocessing.connection.answer_challenge()" 대체 방법

"AuthenticationToken" 클래스:

multiprocessing 모듈은 AuthenticationToken 클래스를 제공하여 더욱 안전하고 효율적인 인증 방식을 지원합니다. 이 클래스는 다음과 같은 장점을 제공합니다.

  • 비동기 인증: 클라이언트와 서버는 서로 차단되지 않고 비동기적으로 인증을 수행할 수 있습니다.
  • 향상된 성능: "answer_challenge()" 함수보다 훨씬 빠르게 작동합니다.
  • 확장성: 여러 클라이언트와 서버를 지원하는 복잡한 시스템에 적합합니다.

사용 방법:

import multiprocessing

def server_function():
    # 서버 소켓 생성
    server = multiprocessing.Manager().spawn(bind_and_accept)

    while True:
        # 클라이언트 연결 수락
        client_conn, address = server.accept()

        # 인증 토큰 생성 및 전송
        token = AuthenticationToken()
        client_conn.send(token)

        # 인증 결과 수신
        response = client_conn.recv()
        if response == b'OK':
            print(f"클라이언트 {address} 연결됨!")
            # 클라이언트와 통신...
        else:
            print(f"클라이언트 {address} 연결 거부됨!")
            client_conn.close()

if __name__ == "__main__":
    server_function()
import multiprocessing

def client_function():
    # 서버에 연결
    server_address = ('localhost', 6000)
    client_conn = multiprocessing.connection.Client(server_address, authkey=b'my_secret_key')

    # 인증 토큰 수신
    token = client_conn.recv()

    # 인증 수행
    token.authenticate()

    # 인증 결과 전송
    client_conn.send(b'OK' if token.is_valid else b'FAILED')

    # 서버 응답 수신
    response = client_conn.recv()
    if response == b'OK':
        print("서버에 연결됨!")
        # 서버와 통신...
    else:
        print("서버 연결 실패!")

if __name__ == "__main__":
    client_function()

"SSL/TLS" 라이브러리는 네트워크 통신을 암호화하고 인증하는 데 사용되는 표준 프로토콜입니다. multiprocessing 모듈은 "SSL/TLS"를 직접 지원하지 않지만, 소켓 객체를 래핑하여 사용할 수 있습니다.

사용 방법:

import multiprocessing
import socket
import ssl

def server_function():
    # 서버 소켓 생성 및 SSL 컨텍스트 설정
    context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS)
    context.load_certfile('server.crt')
    context.load_keyfile('server.key')

    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock:
        sock.bind(('localhost', 6000))
        sock.listen(5)

        while True:
            # 클라이언트 연결 수락 및 SSL 래핑
            client_conn, address = sock.accept()
            ssl_conn = context.wrap_socket(client_conn)

            print(f"클라이언트 {address} 연결됨!")
            # 클라이언트와 통신...

if __name__ == "__main__":
    server_function()
import multiprocessing
import socket
import ssl

def client_function():
    # 서버에 연결 및 SSL 래핑
    context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS)
    context.load_trustfile('server.crt')

    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock:
        sock.connect(('localhost', 6000))
        ssl_conn = context.wrap_socket(sock)

        print("서버에 연결



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