Nginx HTTPS实践

目录

• Nginx HTTPS实践
  • HTTPS安全证书基本概述
  • 证书类型介绍
  • 单台nginx实现HTTPS
  • wordpress博客加证书
  • 多台Nginx配置ssl证书
  • 阿里云配置https[扩展]

Nginx HTTPS实践

HTTPS安全证书基本概述

为什么需要使用https协议

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

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

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：
   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。
   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。
   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。

证书类型介绍

对比	域名型DV	企业型OV	增强型EV
地址栏	锁标记+绿色 https	锁标记+绿色 https	锁标记+绿色 https+企业名称(logo)
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分钟不到	3-5个工作日	5-7个工作日
首次申请年限	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

• 单域名
  • 只能单个域名使用
    • www.roweyy.com
• 混合域名
  • 多个域名都可以使用该证书
    • www.roweyy.com www.zls.com
• 泛域名
  • 通配符域名证书
  • *.roweyy.com
    • www.roweyy.com
    • blog.roweyy.com
    • devops.roweyy.com

HTTPS注意事项

1. 证书过期，无法续费
2. 三级域名无法使用https，如 test.m.lw.com
3. 注意证书颜色
   • 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nginx实现HTTPS

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

# 编辑nginx配置文件
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test.lw.com.conf
server{
		listen 80;
		server_name httpslw.com;
		root /code/test;
		index index.html;
}

# 重启nginx
[root@web01 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@web01 ~]# systemctl reload nginx

# 创建站点目录
[root@web01 ~]# mkdir /code/test/

# 部署代码
[root@web01 ~]# echo 'test https' > /code/test/index.html

# 域名解析
10.0.0.7 httpslw.com

# 访问浏览器：http://httpslw.com/

跟CA机构申请证书

## CA机构创建证书
[root@web01 ~]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
...............+++
...........+++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for server.key: 1234
Verifying - Enter pass phrase for server.key: 1234

## 当前所在目录会生成证书
[root@web01 ~]# ll
-rw-r--r-- 1 root root 1739 Jun 22 19:03 server.key

## 跟CA机构填写个人信息，签发证书
[root@web01 ~]# 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.
-----
## 国家代码 简写，2个字符
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
## 所在省
State or Province Name (full name) []:Shanghai
## 城市名字
Locality Name (eg, city) [Default City]:Shanghai
## 公司名字
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:oldboy
## 公司名字
Organizational Unit Name (eg, section) []:oldboy
## 域名
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:test.lw.com
## 邮箱
Email Address []:123@qq.com
## 查看证书文件
[root@web01 ~]# ll
-rw-r--r-- 1 root root 1411 Jun 22 19:10 server.crt
-rw-r--r-- 1 root root 1708 Jun 22 19:10 server.key

# 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ssl证书语法

#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 file;
Default: -
Context: http,server

修改nginx配置文件

# 1.创建证书存放的目录
[root@web01 ~]# mkdir /etc/nginx/ssl
[root@web01 ~]# mv server.* /etc/nginx/ssl/

[root@web01 ~]# ll /etc/nginx/ssl/
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 1411 Jun 22 19:10 server.crt
-rw-r--r-- 1 root root 1708 Jun 22 19:10 server.key

# 2.配置nginx证书（老语法）
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test.lw.com.conf
server{
        listen 443;
        server_name httpslw.com;
        root /code/test;
        index index.html;
        ssl on; #老语法这里配置ssl on
        ssl_certificate ssl/server.crt;
        ssl_certificate_key ssl/server.key;
}
[root@web01 ~]# nginx -t
nginx: [warn] the "ssl" directive is deprecated, use the "listen ... ssl" directive
instead in /etc/nginx/conf.d/test.zls.com.conf:6

# 3.配置证书新语法
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test.lw.com.conf
server{
        listen 443 ssl; #新语法添加在这里
        server_name httpslw.com;
        root /code/test;
        index index.html;
        ssl_certificate ssl/server.crt;
        ssl_certificate_key ssl/server.key;
}
# 4.检测语法，重启nginx
[root@web01 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@web01 ~]# systemctl reload nginx

# 5.浏览器访问：https://httpslw.com/

出现问题:前缀必须加https://才可以跳转到https://httpslw.com/这个网站

解决方法:使用rewrite协议跳转

# 80端口强转443 提升用户体验
[root@web01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test.lw.com.conf
server{
        isten 80;
        server_name httpslw.com;
        #rewrite (.*) https://httpslw.com$1 redirect;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}
server{
        listen 443 ssl;
        server_name httpslw.com;
        root /code/test;
        index index.html;
        ssl_certificate ssl/server.crt;
        ssl_certificate_key ssl/server.key;
}

wordpress博客加证书

## 生成证书
[root@web03 ~]# openssl genrsa -idea -out 20220622_blog.lw.com.key 2048

[root@web03 ~]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout
20220622_blog.lw.com.key -out 20220622_blog.lw.com.pem

## 创建证书存放位置
[root@web03 ~]# mkdir /etc/nginx/ssl
[root@web03 ~]# mv 20220622_blog.lw.com.* /etc/nginx/ssl/

##配置nginx配置文件
server{
    listen 80;
    server_name blog.lw.com;
    rewrite (.*) https://blog.zls.com$1 redirect;
}
server{
	listen 443 ssl;
	server_name blog.lw.com;
	root /code/wordpress;
	index index.php index.html;
	ssl_certificate ssl/20220622_blog.lw.com.pem;
	ssl_certificate_key ssl/20220622_blog.lw.com.key;
	
	location / {
		if ( -f $request_filename/index.html ){
			rewrite (.*) $1/index.html break;
		}
		if ( -f $request_filename/index.php ){
			rewrite (.*) $1/index.php;
		}
		if ( !-f $request_filename ){
			rewrite (.*) /index.php;
		}
	}
	location ~ \.php$ {
		fastcgi_pass unix:/dev/shm/php.sock;
		fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
		fastcgi_param HTTPS on;
		include fastcgi_params;
	}
}

解决php破图现象

server{
    listen 80;
    server_name blog.lw.com;
    rewrite (.*) https://blog.lw.com$1 redirect;
}
server{
	listen 443 ssl;
	server_name blog.lw.com;
	root /code/wordpress;
	index index.php index.html;
	ssl_certificate ssl/20220622_blog.lw.com.pem;
	ssl_certificate_key ssl/20220622_blog.lw.com.key;
	
	location / {
		if ( -f $request_filename/index.html ){
			rewrite (.*) $1/index.html break;
		}
		if ( -f $request_filename/index.php ){
			rewrite (.*) $1/index.php;
		}
		if ( !-f $request_filename ){
			rewrite (.*) /index.php;
		}
	}
	location ~ \.php$ {
		fastcgi_pass unix:/dev/shm/php.sock;
		fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
		fastcgi_param HTTPS on;
		include fastcgi_params;
	}
}

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。

多台Nginx配置ssl证书

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

#web02配置
[root@web02 conf.d]# cat ssl.conf 
server {
        listen 80;
        server_name s.lw.com;
 
        location / {
                root /code;
                index index.html;
        }
}
 
#web03配置
[root@web03 conf.d]# cat ssl.conf 
server {
        listen 80;
        server_name s.lw.com;
 
        location / {
                root /code;
                index index.html;
        }
}

拷贝证书到lb服务器

[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

[root@lb01 conf.d]# vim proxy_ssl.conf 
upstream website {
        server 172.16.1.8:80;
        server 172.16.1.9:80;
}
 
server {
        listen 443 ssl;
        server_name s.lw.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.lw.com;
        return 302 https://$server_name$request_uri;
}

阿里云配置https[扩展]

控制台搜索SSL证书

创建证书并申请证书

填写信息

![file]

验证DNS

如果有CDN则需要将证书先绑定到CDN上

没有则直接下载

ssl优化参数

server {
    listen 443 default_server;
    server_name blog.lw.com lw.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;  #配置加密套接协议
    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