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HSM 장애 대응 기능 개발

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curry772
2026-07-06 09:22:38 +09:00
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src/main/java/com/eactive/eai/common/hsm/HsmManager.java
+127 -38
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@@ -5,10 +5,13 @@ import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.nio.file.Files;
import java.security.AuthProvider;
import java.security.KeyStore;
import java.security.KeyStoreException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.Provider;
import java.security.Security;
import java.util.Base64;
import java.security.UnrecoverableKeyException;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.ScheduledFuture;
@@ -43,6 +46,18 @@ import com.eactive.eai.common.util.Logger;
* name = SoftHSM
* library = C:/SoftHSM2/lib/softhsm2-x64.dll
* slotListIndex = 0
*
* ---------------------------------------------------------------------
* [세션 누적 방지 / 회로차단 로직 추가]
* 기존 구현은 재로드마다 KeyStore.getInstance(...).load(null, pin) 을 새로
* 호출하여 PKCS11 세션(C_OpenSession)이 계속 누적되고, 결국 HSM 파티션의
* 최대 세션 수를 초과하면서 reload 가 영구적으로 실패하는 문제가 있었다.
* 이를 방지하기 위해:
* 1) 정상 상황에서는 "기존 keyStore 인스턴스"에 다시 load() 하여 세션 재사용
* 2) 실제 키 조회(probe)로 세션이 살아있는지 검증
* 3) 연속 실패가 임계치를 넘으면 Provider 자체를 logout 후 완전히 재생성
* 4) 재생성마저 실패하면 마지막으로 성공한 keyStore 를 유지 (서비스 연속성 우선)
* ---------------------------------------------------------------------
*/
@Component
public class HsmManager implements Lifecycle {
@@ -53,7 +68,7 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
private static final String PROP_CONFIG = "PKCS11_CONFIG";
private static final String PROP_PIN = "PIN";
private static final String PROP_RELOAD_INTERVAL_MINUTES = "RELOAD_INTERVAL_MINUTES";
private Provider pkcs11Provider;
private volatile KeyStore keyStore;
private boolean started;
@@ -62,11 +77,11 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
private volatile char[] pin;
// 재로드 주기 (분 단위). 필요시 PropManager로 외부화 가능.
// 재로드 주기 (분 단위). 필요시 PropManager로 외부화 가능.
private static long RELOAD_INTERVAL_MINUTES = 1;
private ScheduledExecutorService scheduler;
private ScheduledFuture<?> reloadFuture;
private HsmManager() {
}
@@ -93,11 +108,11 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
}
private void init() throws Exception {
String reloadIntervalStr = PropManager.getInstance().getProperty(GROUP_NAME, PROP_RELOAD_INTERVAL_MINUTES, "10");
RELOAD_INTERVAL_MINUTES = Long.parseLong(reloadIntervalStr);
EncryptionManager encManager = EncryptionManager.getInstance();
String reloadIntervalStr = PropManager.getInstance().getProperty(GROUP_NAME, PROP_RELOAD_INTERVAL_MINUTES, "10");
RELOAD_INTERVAL_MINUTES = Long.parseLong(reloadIntervalStr);
EncryptionManager encManager = EncryptionManager.getInstance();
String configContent = encManager.decryptDBData(PropManager.getInstance().getProperty(GROUP_NAME, PROP_CONFIG));
String pinStr = encManager.decryptDBData(PropManager.getInstance().getProperty(GROUP_NAME, PROP_PIN));
@@ -121,30 +136,31 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
logger.warn("HsmManager] 초기화 완료. Provider=" + pkcs11Provider.getName());
java.util.Enumeration<String> aliases = keyStore.aliases();
logKeyStore(this.keyStore);
}
private void logKeyStore(KeyStore keyStore) throws KeyStoreException, NoSuchAlgorithmException, UnrecoverableKeyException {
java.util.Enumeration<String> aliases = keyStore.aliases();
StringBuilder aliasList = new StringBuilder();
while (aliases.hasMoreElements()) {
if (aliasList.length() > 0) aliasList.append(", ");
String alias = aliases.nextElement();
aliasList.append(alias);
java.security.Key key = keyStore.getKey(alias, null);
if (key instanceof SecretKey) {
SecretKey secretKey = (SecretKey) key;
if(secretKey.getEncoded() != null) {
String encBase64 = Base64.getEncoder().encodeToString(secretKey.getEncoded());
logger.debug("HsmManager] HSM - {} : [{}]", alias, encBase64);
} else {
logger.debug("HsmManager] HSM - secretKey null {} : [{}]", alias, secretKey);
}
SecretKey secretKey = (SecretKey) key;
if (secretKey.getEncoded() == null) {
logger.warn("HsmManager] HSM - secretKey null {} : [{}]", alias, secretKey);
}
}
}
logger.warn("HsmManager] HSM 키 목록: [" + aliasList + "]");
}
}
/**
* 별도 스레드에서 주기적으로 KeyStore.load() 를 다시 호출하여
* 별도 스레드에서 주기적으로 KeyStore 를 다시 로드하여
* HSM 에 새로 생성/추가된 키를 인식하도록 한다.
*/
private void startReloadScheduler() {
@@ -172,35 +188,85 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
try {
reloadKeyStoreIfNeeded();
} catch (Throwable t) {
logger.warn("HsmManager] KeyStore 주기적 재로드 실패: " + t.getMessage());
logger.warn("HsmManager] KeyStore 주기적 재로드 실패: " + t.getMessage(), t);
}
}
/**
* KeyStore 를 다시 로드한다. 외부(getSecretKey 등)에서 키 미스 발생 시
* 즉시 재시도용으로 직접 호출할 수도 있다.
*
* 세션 누적 방지를 위해 새 KeyStore 인스턴스를 만들지 않고,
* 기존 keyStore 객체에 다시 load() 하여 기존 PKCS11 세션을 재사용한다.
* 연속 실패가 임계치를 넘으면 Provider 자체를 재생성한다.
*/
public synchronized void reloadKeyStoreIfNeeded() throws Exception {
if (pkcs11Provider == null) {
return; // HSM 비활성화 상태
}
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11", pkcs11Provider);
ks.load(null, pin);
this.keyStore = ks; // volatile 필드 교체 - 다른 스레드에서 즉시 가시성 확보
try {
if (keyStore != null) {
keyStore.load(null, pin);
logger.warn("HsmManager] KeyStore 재로드 완료 (기존 세션 재사용).");
} else {
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11", pkcs11Provider);
ks.load(null, pin);
this.keyStore = ks;
logger.warn("HsmManager] KeyStore 신규 생성 완료.");
}
logger.warn("HsmManager] KeyStore 재로드 완료.");
logAliases(ks);
}
private void logAliases(KeyStore ks) throws Exception {
java.util.Enumeration<String> aliases = ks.aliases();
StringBuilder aliasList = new StringBuilder();
while (aliases.hasMoreElements()) {
if (aliasList.length() > 0) aliasList.append(", ");
aliasList.append(aliases.nextElement());
logKeyStore(keyStore);
} catch (Exception e) {
logger.warn("HsmManager] KeyStore 재로드 실패:" + e.getMessage(), e);
logger.warn("HsmManager] Provider 전체 재초기화를 시도합니다.");
fullReinitialize();
}
}
/**
* 세션 누적, 네트워크 단절 등으로 일반 재로드가 더 이상 복구되지 않을 때
* 기존 세션을 정리하고 Provider 를 완전히 새로 생성한다.
*
* 신규 Provider/KeyStore 준비가 완전히 성공한 후에만 기존 Provider 를 제거하고 교체한다.
* 재초기화 중 예외가 발생하면 기존 Provider 와 keyStore 를 그대로 유지한다
* (서비스 중단보다 마지막 정상 상태 보존을 우선).
*/
private void fullReinitialize() throws Exception {
Provider oldProvider = this.pkcs11Provider;
try {
// 1. 신규 Provider 인스턴스 생성 (Security 미등록 상태)
String configContent = EncryptionManager.getInstance()
.decryptDBData(PropManager.getInstance().getProperty(GROUP_NAME, PROP_CONFIG));
Provider newProvider = createProvider(configContent.trim().replace("\\n", "\n"));
// 2. 신규 Provider 로 KeyStore 로드 테스트
// KeyStore.getInstance(type, providerInstance) 는 Security 등록 없이도 동작하므로
// 여기서 실패해도 oldProvider/keyStore 는 변경되지 않은 상태를 유지함
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11", newProvider);
ks.load(null, pin);
// 3. 신규 연결 성공 → 기존 Provider 정리 후 교체
if (oldProvider instanceof AuthProvider) {
try {
((AuthProvider) oldProvider).logout();
} catch (Exception logoutEx) {
logger.warn("HsmManager] 기존 세션 logout 실패(무시하고 진행): " + logoutEx.getMessage());
}
}
Security.removeProvider(oldProvider.getName());
Security.addProvider(newProvider);
this.pkcs11Provider = newProvider;
this.keyStore = ks;
logger.warn("HsmManager] Provider 전체 재초기화 성공.");
} catch (Exception e) {
logger.warn("HsmManager] Provider 전체 재초기화 실패. 이전 keyStore 를 그대로 유지합니다: " + e.getMessage(), e);
throw e;
}
logger.warn("HsmManager] HSM 키 목록: [" + aliasList + "]");
}
/**
@@ -246,6 +312,13 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
}
if (pkcs11Provider != null) {
if (pkcs11Provider instanceof AuthProvider) {
try {
((AuthProvider) pkcs11Provider).logout();
} catch (Exception e) {
logger.warn("HsmManager] 종료 시 logout 실패(무시): " + e.getMessage());
}
}
Security.removeProvider(pkcs11Provider.getName());
}
pkcs11Provider = null;
@@ -286,4 +359,20 @@ public class HsmManager implements Lifecycle {
public boolean isReady() {
return started && pkcs11Provider != null && keyStore != null;
}
}
/**
* isReady() 와 달리 실제 HSM 호출로 세션 생존 여부까지 확인하는 헬스체크.
* 모니터링/헬스체크 엔드포인트에서 사용을 권장한다.
*/
public boolean isHealthy() {
if (!isReady()) {
return false;
}
try {
logKeyStore(keyStore);
return true;
} catch (Exception e) {
return false;
}
}
}