Ningx HTTPS 实践

HTTPS安全证书基本概述

为什么需要使用HTTPS,因为HTTP不安全,当我们使用http网站时,会遭到劫持和篡改,如果采用https协议,那么数据在传输过程中是加密的,所以黑客无法窃取或者篡改数据报文信息,同时也避免网站传输时信息泄露。

https证书:ssl协议

Ningx HTTPS 实践_nginx

那么在数据进行加密与解密过程中,如何确定双方的身份,此时就需要有一个权威机构来验证双方身份,那么这个权威机构就是CA机构,那么CA机构又是如何颁发证书

我们首先需要申请证书,先去登记机构进行身份登记然后登记机构再通过CSR发给CA,CA中心通过后会生成一堆公钥和私钥,公钥会在CA证书链中保存,公钥和私钥证书我们拿到后,会将其部署在WEB服务器上


  • 1.当浏览器访问我们的https站点时,他回去请求我们的证书
  • 2.Nginx这样的web服务器会将我们的公钥证书发给浏览器
  • 3.浏览器会去验证我们的证书是否合法有效
  • 4.CA机构会将过期的证书放置在CRL服务器,CRL服务的验证效率是非常差的,所以CA有推出了OCSP响应程序,OCSP响应程序可以查询指定的一个证书是否过去,所以浏览器可以直接查询OSCP响应程序,但OSCP响应程序性能还不是很高
  • 5.Nginx会有一个OCSP的开关,当我们开启后,Nginx会主动上OCSP上查询,这样大量的客户端直接从Nginx获取证书是否有效

访问流程


  • 1、浏览器发起往服务器的443端口发起请求,请求携带了浏览器支持的加密算法和哈希算法。
  • 2、服务器收到请求,选择浏览器支持的加密算法和哈希算法。
  • 3、服务器下将数字证书返回给浏览器,这里的数字证书可以是向某个可靠机构申请的,也可以是自制的。
  • 4、浏览器进入数字证书认证环节,这一部分是浏览器内置的TLS完成的:

    • 4.1 首先浏览器会从内置的证书列表中索引,找到服务器下发证书对应的机构,如果没有找到,此时就会提示用户该证书是不是由权威机构颁发,是不可信任的。如果查到了对应的机构,则取出该机构颁发的公钥。
    • 4.2 用机构的证书公钥解密得到证书的内容和证书签名,内容包括网站的网址、网站的公钥、证书的有效期等。浏览器会先验证证书签名的合法性(验证过程类似上面Bob和Susan的通信)。签名通过后,浏览器验证证书记录的网址是否和当前网址是一致的,不一致会提示用户。如果网址一致会检查证书有效期,证书过期了也会提示用户。这些都通过认证时,浏览器就可以安全使用证书中的网站公钥了。
    • 4.3 浏览器生成一个随机数R,并使用网站公钥对R进行加密。

  • 5、浏览器将加密的R传送给服务器。
  • 6、服务器用自己的私钥解密得到R。
  • 7、服务器以R为密钥使用了对称加密算法加密网页内容并传输给浏览器。
  • 8、浏览器以R为密钥使用之前约定好的解密算法获取网页内容。

模拟网站被篡改

首先需要一个主站

1.编写nginx配置文件

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/zhuzhan.conf

server {
listen 80;
server_name www.zhuzhan.com;
location / {
root /zhuzhan;
index index.html;
}
}

2.创建站点目录,编辑默认页面
[root@web01 ~]# mkdir /zhuzhan

[root@web01 ~]# vim /zhuzhan/index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">

<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>这个网站要被篡改了</title>
</head>

<body>
<h1>这是我站点</h1>
<a href="https://imgtu.com/i/fQak5V"><img src="https://z3.ax1x.com/2021/08/08/fQak5V.jpg" alt="fQak5V.jpg" border="0" /></a>
<p>清抓稳扶好,系好安全带,准备开车</p>
</body>
</html>

3.启动nginx服务
[root@web01 ~]# systemctl start nginx

4.访问www.zhuzhan.com

Ningx HTTPS 实践_php_02

模拟网站篡改

在另一台虚拟机上编写nginx配置
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/cuangai.conf

server {
listen 80;
server_name www.zhuzhan.com;

location / {
proxy_pass http://172.16.1.7;
include /etc/nginx/proxy_params;
sub_filter '<title>这个网站要被篡改了</title>' '<title>这个网站已经被篡改了</title>';
sub_filter '<h1>这是我站点</h1>' '<h1>这不是你的站点了</h1>';
sub_filter '<a href="https://imgtu.com/i/fQak5V"><img src="https://z3.ax1x.com/2021/08/08/fQak5V.jpg" alt="fQak5V.jpg" border="0" /></a>' '<a href="https://imgtu.com/i/fQd5md"><img src="https://z3.ax1x.com/2021/08/08/fQd5md.jpg" alt="fQd5md.jpg" border="0" /></a>';
sub_filter '<p>清抓稳扶好,系好安全带,准备开车</p>' '<p>LSP</p>';
}
}

访问www.zhuzhan.com查看篡改结果

Ningx HTTPS 实践_php_03

证书的类型

对比

域名型 DV

企业型 OV

增强型 EV

绿色地址栏

小锁标记+https

小锁标记+https

小锁标记+企业名称+https

一般用途

个人站点和应用; 简单的https加密需求

电子商务站点和应用; 中小型企业站点

大型金融平台;大型企业和政府机构站点

审核内容

域名所有权验证

全面的企业身份验证; 域名所有权验证

最高等级的企业身份验证; 域名所有权验证

颁发时长

10分钟-24小时

3-5个工作日

5-7个工作日

单次申请年限

1年

1-2年

1-2年

赔付保障金

——

125-175万美金

150-175万美金

证书选择

保护一个域名​​www​

保护五个域名 ​​www​​ ​​images​​ ​​cdn​​ ​​test​​ ​​m​

通配符域名 ​​*.zhandian.com​

https注意事项

https不支持续费,证书到期需要重新申请并进行替换 https不支持三级域名解析,如 ​​test.m.zhandian.com​​ https

显示绿色,说明整个网站的url都是https的

https显示黄色,因为网站代码中包含http的不安全链接;https显示红色,那么证书是假的或者证书过期。

单台web实现证书

1.查看nginx是否支持ssl证书
[root@web01 ~]# nginx -V
--with-http_ssl_module

2.创建证书的目录
[root@web01 ~]# mkdir /etc/nginx/ssl

3.进入证书目录
[root@web01 ~]# cd /etc/nginx/ssl

4.生成证书
[root@web01 ssl]# openssl genrsa -idea -out zhuzhan.key 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
.....................................................................+++
..........................................................................................................................................................+++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for zhandian.key:
Verifying - Enter pass phrase for zhandian.key:

5.自签证书

[root@web01 ssl]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout zhuzhan.key -out zhuzhan.crt
Generating a 2048 bit RSA private key
.................................................................................................................................................+++
...........................+++
writing new private key to 'zhuzhan.key'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----

## 国家名,最多2个字符
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
## 省全称
State or Province Name (full name) []:Shanghai
## 城市全称
Locality Name (eg, city) [Default City]:Shanghai
## 公司名
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:tingqilaijiuniu
## 部门
Organizational Unit Name (eg, section) []:xiuer
## 证书要保护的域名
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.zhuzhan.com
## 邮件
Email Address []:123@qq.com

Ningx HTTPS 实践_php_04

配置ssl证书

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/zhuzhan.conf
server {
listen 443 ssl;
server_name www.zhuzhan.com;
root /zhuzhan;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/zhuzhan.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/zhuzhan.key;
index index.html;
}

浏览器访问:​​https://www.zhuzhan.com/​

Ningx HTTPS 实践_html_05

80强转443

[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/zhuzhan.conf

server {
listen 80;
server_name www.zhuzhan.com;

rewrite (.*) https://$server_name$1 redirect;
}

server {
listen 443 ssl;
server_name www.zhuzhan.com;
root /zhuzhan;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/zhuzhan.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/zhuzhan.key;
index index.html;
}

Ningx HTTPS 实践_html_06

nginx集群实现HTTPS实践

环境准备

主机名

外网ip

内网ip

角色

lb01

10.0.05

172.16.1.5

负载均衡

web01

10.0.0.7

172.16.1.7

web服务器

web02

10.0.0.8

172.16.1.8

web服务器

部署web

1.部署web01
[root@web01 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/blog.abc.com.conf
server{
listen 80;
server_name blog.abc.com;
root /code/wordpress;

location / {
index index.php inde.html;
if ( -f $request_filename/index.html ){
rewrite (.*) $1/index.html break;
}
if ( -f $request_filename/index.php ){
rewrite (.*) $1/index.php;
}
if ( !-f $request_filename ){
rewrite (.*) /index.php;
}
if ($http_user_agent ~* "Wget|ApacheBench|webBench|isouSpider|MJ12bot|YoudaoBot|Tomato|bingbot/2.0|compatible"){
set $block_user_agent 1;
}
if ($block_user_agent = 1){
return 403;
}
}

location ~ \.php {
fastcgi_pass unix:/dev/shm/php71w.sock;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include /etc/nginx/fastcgi_params;
}
}

2.部署web02
[root@web02 conf.d]# vim /etc/nginx/conf.d/blog.abc.com.conf
server{
listen 80;
server_name blog.abc.com;
root /code/wordpress;

location / {
index index.php inde.html;
if ( -f $request_filename/index.html ){
rewrite (.*) $1/index.html break;
}
if ( -f $request_filename/index.php ){
rewrite (.*) $1/index.php;
}
if ( !-f $request_filename ){
rewrite (.*) /index.php;
}
if ($http_user_agent ~* "Wget|ApacheBench|webBench|isouSpider|MJ12bot|YoudaoBot|Tomato|bingbot/2.0|compatible"){
set $block_user_agent 1;
}
if ($block_user_agent = 1){
return 403;
}
}

location ~ \.php {
fastcgi_pass unix:/dev/shm/php71w.sock;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include /etc/nginx/fastcgi_params;
}
}

3.检查配置是否错误
nginx -t

4.重新加载配置文件
systemctl reload nginx

部署负载均衡

1.编写配置文件
[root@lb01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/blog.conf

upstream blog_abc_com {
server 172.16.1.7;
server 172.16.1.8;
}

server {
listen 80;
server_name blog.abc.com;
rewrite (.*) https://$server_name$request_uri redirect;
}

server {
listen 443 ssl;
server_name blog.abc.com;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;
location / {
proxy_pass http://blog_abc_com;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}

2. 创建证书存放目录
[root@lb01 ~]# mkdir /etc/nginx/ssl/

3.进入证书目录
[root@lb01 ~]# cd /etc/nginx/ssl

4.生成证书
[root@lb01 ssl]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048

5.自签证书
[root@web01 ssl]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt

6.访问blog.abc.com

Ningx HTTPS 实践_html_07

HTTPS导致wordpress破图

原因:前端使用443端口,web使用80端口,PHP程序走的80请求

解决方法:让PHP程序知道,前端使用的是443端口

[root@web01 conf.d]# vim blog.abc.com.conf 

location ~ \.php {
fastcgi_pass unix:/dev/shm/php71w.sock;
fastcgi_param HTTPS on;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include /etc/nginx/fastcgi_params;
}

Ningx HTTPS 实践_html_08

SSL优化参数

#在建立完ssl握手后如果断开连接,在session_timeout时间内再次连接,是不需要再次获取公钥建立握手的,可以服用之前的连接
ssl_session_cache shared:SSL:10m;
#ssl连接断开后的超时时间
ssl_session_timeout 1440m;
#配置加密套接协议
ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
#使用TLS版本协议
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
#nginx决定使用哪些协议与浏览器通信
ssl_prefer_server_ciphers on;

blog配置优化

[root@lb01 conf.d]# cat blog.conf
upstream blog_abc_com {
server 172.16.1.7;
server 172.16.1.8;
}
# 防止恶意解析
server {
listen 80;
server_name _;
rewrite (.*) https://blog.abc.com redirect;
}


server {
listen 80;
server_name blog.abc.com;

rewrite (.*) https://$server_name$request_uri redirect;
}

server {
listen 443 ssl;
server_name blog.abc.com;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;

#在建立完ssl握手后如果断开连接,在session_timeout时间内再次连接,是不需要再次获取公钥建立握手的,可以服用之前的连接
ssl_session_cache shared:SSL:10m;
#ssl连接断开后的超时时间
ssl_session_timeout 1440m;
#配置加密套接协议
ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
#使用TLS版本协议
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
#nginx决定使用哪些协议与浏览器通信
ssl_prefer_server_ciphers on;

location / {
proxy_pass http://blog_abc_com;
include /etc/nginx/proxy_params;
}
}