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# 09·Ningx HTTPS 实践
[TOC]



## 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。

那么我们在实现https时，需要了解ssl协议，但我们现在使用的更多的是TLS加密协议。

那么TLS是怎么保证明文消息被加密的呢？在OSI七层模型中，应用层是http协议，那么在应用层协议之下，我们的表示层，是ssl协议所发挥作用的一层，他通过（握手、交换秘钥、告警、加密）等方式，是应用层http协议没有感知的情况下做到了数据的安全加密

![](https_files/5e6c4d9595017321ad000003.png)

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

![](https_files/5e6c4daf95017321ad000004.png)


我们首先需要申请证书，先去登记机构进行身份登记，我是谁，我是干嘛的，我想做什么，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

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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。
![](https_files/621e1c92b634ec0047000000.png)
## 模拟网站被篡改


1.配置nginx配置文件


```bash
	[root@web01 conf.d]# cat test.conf 
	server {
			listen 80;
			server_name www.lzy.com;
			root /data/code;
			index index.html;
			charset utf-8;
	}
```

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2.配置nginx页面


```bash
[root@web01 code]# vim index.html



    
    我是title




  

    
我是妹妹

    
创建时间：

  

  

    Aticle第一次用h5写文章,好他*的紧张...
  

  

    
版权所有！

  





```

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3.查看nginx页面


![](https_files/5e6c49ca95017321ad000000.png)

----

4.配置nginx拦截服务器


```bash
[root@web02 conf.d]# vim jiechi_test.conf
upstream jiechi {
        server 10.0.0.7:80;
}

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

        location / {
                proxy_pass http://jiechi;
                proxy_set_header Host $http_host;
                sub_filter '
我是妹妹' '
我是哥哥';
                sub_filter '版权所有' ' 开源';
        }
}
```

----

5.查看篡改后的内容


![](https_files/5e6c4aba95017321ad000001.png)

----

6.添加篡改广告


```bash
[root@web02 conf.d]# vim jiechi_test.conf
upstream jiechi {
        server 10.0.0.7:80;
}

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

        location / {
                proxy_pass http://jiechi;
                proxy_set_header Host $http_host;
                   sub_filter '
我是妹妹' '
澳门赌场 德州扑克 牛牛 老虎机随时提现 ';
                sub_filter 'Aticle第一次用h5写文章,好他*的紧张...' '';
                sub_filter '版权所有' ' 开源';
        }
}
```

----

7.查看篡改结果


![](https_files/5e6c4c6695017321ad000002.png)



## 证书类型介绍

| 对比         | 域名型 DV                                                    | 企业型 OV                                                    | 增强型 EV                                                    |
| ------------ | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| 绿色地址栏   | ![](https_files/5e6c4e0595017321ad000005.png) 小锁标记+https | ![](https_files/5e6c4e3c95017321ad000006.png) 小锁标记+https | ![](https_files/5e6c4e5595017321ad000007.png) 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                                                |

## 证书购买选择

保护一个域名 www

保护五个域名 www images cdn test m

通配符域名 *.oldboy.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.oldboy.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。

## Nginx 单台实现HTTPS


环境准备


```
#nginx必须有ssl模块
[root@web03 ~]# nginx -V
--with-http_ssl_module

#创建存放ssl证书的路径
[root@web03 ~]# mkdir -p /etc/nginx/ssl_key
[root@web03 ~]# cd /etc/nginx/ssl_key
```

----

使用openssl命令充当CA权威机构创建证书（生产不使用此方式生成证书，不被互联网认可的黑户证书）


```bash
[root@web03 ssl_key]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
...............................................+++
............................................+++
e is 65537 (0x10001)
#密码1234
Enter pass phrase for server.key:
Verifying - Enter pass phrase for server.key:
[root@web03 ssl_key]# ls
server.key
```

----

生成自签证书，同时去掉私钥的密码


```bash
[root@web03 ssl_key]# openssl req -days 36500 -x509 \
-sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt
Generating a 2048 bit RSA private key
..................................................................................................+++
...................................................................................................+++
writing new private key to 'server.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.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:China
string is too long, it needs to be less than  2 bytes long
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:CHINA
Locality Name (eg, city) [Default City]:meiguo
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:shiwei
Organizational Unit Name (eg, section) []:shiwei
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:lzy.com
Email Address []:123@qq.com


# req  --> 用于创建新的证书
# new  --> 表示创建的是新证书	
# x509 --> 表示定义证书的格式为标准格式
# key  --> 表示调用的私钥文件信息
# out  --> 表示输出证书文件信息
# days --> 表示证书的有效期
```

----

配置证书


```bash
#启动ssl功能
Syntax:  ssl on | off;
Default: ssl off;
Context: http,server

#证书文件
Syntax:  ssl_certificate file;
Default: -
Context: http,server

#私钥文件
Syntax:  ssl_certificate_key fil;
Default: -
Context: http,server
```

----

修改nginx配置文件


```bash
[root@web03 conf.d]# cat ssl.conf 
server {
        listen 443 ssl;
        server_name s.lzy.com;
        ssl_certificate   conf.d/server.crt;
        ssl_certificate_key  conf.d/server.key;
        location / {
                root /code;
                index index.html;
        }
}

#配置将用户访问http请求强制跳转https
server {
        listen 80;
        server_name s.lzy.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}

#准备对应的站点目录，并重启Nginx
[root@web03 conf.d]# echo "oldboy_https" > /code/index.html
[root@web03 conf.d]# nginx -s reload
```

![](https_files/5e6c939395017321ad00000a.png)

## Nginx集群实现HTTPS实践

实战Nginx负载均衡+Nginx WEB配置HTTPS安全

 ![](https_files/5e6c926a95017321ad000009.png)

---

环境准备


| 主机名 | 外网IP(NAT) | 内网IP(LAN) | 角色      |
| ------ | ----------- | ----------- | --------- |
| lb01   | 10.0.0.5    | 172.16.1.5  | 负载均衡  |
| web02  | 10.0.0.8    | 172.16.1.8  | web服务器 |
| web03  | 10.0.0.9    | 172.16.1.9  | web服务器 |



配置web02、web03服务器监听80端口


```bash
#web02配置
[root@web02 conf.d]# cat ssl.conf 
server {
        listen 80;
        server_name s.lzy.com;

        location / {
                root /code;
                index index.html;
        }
}

#web03配置
[root@web03 conf.d]# cat ssl.conf 
server {
        listen 80;
        server_name s.lzy.com;

        location / {
                root /code;
                index index.html;
        }
}
```

----

拷贝证书到lb服务器


```bash
[root@lb01 conf.d]# cd ..
[root@lb01 nginx]# scp -rp 172.16.1.9:/etc/nginx/ssl_key ./
```

----

配置lb01的nginx配置


```bash
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_ssl.conf 
upstream website {
        server 172.16.1.8:80;
        server 172.16.1.9:80;
}

server {
        listen 443 ssl;
        server_name s.lzy.com;
        ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
        ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
        location / {
            proxy_pass http://website;
            proxy_set_header Host $http_host;
        }
}

server {
        listen 80;
        server_name s.lzy.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}
```

## 真实业务场景实现HTTPS实践




配置知乎、博客对应的负载均衡lb01服务器的配置



```bash
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_oldboy.conf 
upstream blog {
        server 172.16.1.7:80;
        server 172.16.1.8:80;
}

#用户的http请求跳转至https
server {
        listen 80;
        server_name blog.lzy.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}

server {
        listen 80;
        server_name zh.lzy.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}   

server {
        listen 443;
        server_name blog.lzy.com;
        ssl on;
        ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
        ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
        location / {
                proxy_pass http://blog;
                include proxy_params;
        }
}

server {
        listen 443;
        server_name zh.lzy.com;
        ssl on;
        ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
        ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
        location / {
                proxy_pass http://blog;
                include proxy_params;
        }       
}

#重启负载nginx
[root@lb01 conf.d]# nginx -s reload
```

----

打开浏览器访问，发现破图


![](https_files/5e6c98be95017321ad00000b.png)

**wordpress早期安装如果是使用的http方式，那开启https后会导致图片出现破损或加载不全的情况**

> **建议：
> 1、在安装WordPress之前就配置好https；
> 2、在WordPress后台管理页面，设置-->常规-->修改（WordPress地址及站点地址）为 https://
> 3、注意：WordPress很多链接在安装时被写入数据库中。**
 

![](https_files/5e6ca03195017321ad00000c.png)

----

修正乱码效果，配置知乎、博客对应的web服务器的配置


```bash
#负载访问使用的https后端web使用的是http，对于PHP来说他并不知道用的到底是什么所以会出现错误；

#修正该问题配置
[root@web01 conf.d]# cat zh.conf 
server {
        listen 80;
        server_name zh.lzy.com;
        root /code/zh;
        index index.php index.html;

        location ~ \.php$ {
                root /code/zh;
                fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
                fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
                #告诉PHP我前置的负载使用的是https协议
                fastcgi_param HTTPS on;
                include        fastcgi_params;
        }
}

[root@web02 conf.d]# cat wordpress.conf 
server {
        listen 80;
        server_name blog.lzy.com;
        root /code/wordpress;
        index index.php index.html;
        client_max_body_size 100m;

        location ~ \.php$ {
                root /code/wordpress;
                fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
                fastcgi_index  index.php;
                fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
                fastcgi_param HTTPS on;
                include fastcgi_params;
        }
}

#重启两台nginx
[root@web01 conf.d]# nginx -s reload
[root@web02 conf.d]# nginx -s reload
```

----

解决phpmyadmin的问题


```bash
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_php.conf
upstream php {
        server 172.16.1.7:80;
        server 172.16.1.8:80;
}

server {
        listen 80;
        server_name php.haoda.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}

server {
        listen 443;
        ssl on;
        ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
        ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
        server_name php.haoda.com;
        location / {
            proxy_pass http://php;
            include proxy_params;
        }
}
```

![](https_files/5e6ca0c895017321ad00000d.png)

```bash
[root@web01 conf.d]# cat php.conf 
server {
        listen 80;
        server_name php.haoda.com;
        root /code/phpMyAdmin-4.9.0.1-all-languages;

        location / {
                index index.php index.html;
        }

        location ~ \.php$ {
                fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
                fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
                fastcgi_param HTTPS on;
                include fastcgi_params;
        }
}
```

![](https_files/5e6ca0e295017321ad00000e.png)

## 阿里云配置https[扩展]

----

按量付费购买两台实例


![](https_files/5e6ca75295017321ad00000f.png)

![](https_files/5e6ca83295017321ad000010.png)

![](https_files/5e6ca8cd95017321ad000011.png)

![](https_files/5e6ca94595017321ad000012.png)

![](https_files/5e6ca98595017321ad000013.png)

----

购买SLB实例


![](https_files/5e6caba095017321ad000015.png)

![](https_files/5e6cabea95017321ad000016.png)


----

配置负载均衡实例22端口转发


![](https_files/5e6cac7a95017321ad000017.png)
![](https_files/5e6cacb995017321ad000018.png)

![](https_files/5e6cad2195017321ad000019.png)

![](https_files/5e6cad6795017321ad00001a.png)

![](https_files/5e6cae2e95017321ad00001b.png)

![](https_files/5e6cae4d95017321ad00001c.png)

![](https_files/5e6caea695017321ad00001d.png)

----

配置负载均衡实例80端口转发


![](https_files/5e6caf9795017321ad00001f.png)

![](https_files/5e6cafef95017321ad000020.png)

![](https_files/5e6cb01595017321ad000021.png)

![](https_files/5e6cb02f95017321ad000022.png)
----

配置服务器


利用端口转发连接没有外网的服务器实例（两台机器）

![](https_files/5e6cb1a395017321ad000023.png)

----

修改主机名并安装nginx（两台机器）


```bash
[root@iZ8vbh829ac9d80gcle4ihZ ~]# hostnamectl set-hostname test01
[root@iZ8vbh829ac9d80gcle4ihZ ~]# bash
[root@test01 ~]# yum -y install nginx

```

----

配置并启动nginx（两台机器）


```bash
[root@test01 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
      listen       80;
      server_name  test.linuxnc.com;
      root         /usr/share/nginx/html;
}
[root@test01 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@test01 ~]# nginx
```

----

配置页面


```bash
[root@test01 ~]# echo '1111111111111' > /usr/share/nginx/html/index.html
[root@test02 ~]# echo 222222222222 > /usr/share/nginx/html/index.html
```

----

购买并配置证书


![](https_files/5e6cb93195017321ad000025.png)

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证书申请绑定、验证、审核


![](https_files/5e6cb96295017321ad000026.png)
![](https_files/5e6cb9d795017321ad000027.png)
![](https_files/5e6cba0c95017321ad000028.png)
![](https_files/5e6cba5a95017321ad000029.png)
![](https_files/5e6cbacc95017321ad00002a.png)

----

部署证书


![](https_files/5e6cbb8f95017321ad00002b.png)
![](https_files/5e6cbbfe95017321ad00002c.png)
----

SLB配置证书访问


![](https_files/5e6cbc4d95017321ad00002d.png)
![](https_files/5e6cbccf95017321ad00002e.png)
![](https_files/5e6cbd0f95017321ad00002f.png)
![](https_files/5e6cbd6195017321ad000030.png)
![](https_files/5e6cbda595017321ad000032.png)
![](https_files/5e6cbdbe95017321ad000033.png)

## ssl优化参数

```bash
server {
    listen 443 default_server;
    server_name test.linuxnc.com linuxnc.com;
    ssl on;
    root /var/www/wordpress;
    index index.php index.html index.htm;
    ssl_certificate   ssl/215089466160853.pem;
    ssl_certificate_key  ssl/215089466160853.key;
    
    ssl_session_cache shared:SSL:10m; #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_timeout 1440m;  #ssl连接断开后的超时时间
    ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;  #配置加密协议
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;  #使用TLS版本协议
    ssl_prefer_server_ciphers on;  #nginx决定使用哪些协议与浏览器通信
```