Nginx之HTTPS
nginx之https
1. 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
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,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
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。
1.1 模拟服务器篡改内容
1.1.1 配置目标网站nginx
[root@web01 conf.d]# cat test.conf server { listen 80; server_name www.haoda.com; root /data/code; index index.html; charset utf-8; }
1.1.2 配置网页
[root@web01 conf.d]# cat /data/code/index.html <h1>标题一</h1> <h2>标题二</h2> <h3>标题三</h3> <h4>标题四</h4> <h5>标题五</h5>
1.1.3 访问页面查看
1.1.4 配置拦截服务器
[root@web02 conf.d]# cat lanjie.conf upstream lanjie { server 172.16.1.7:80; } server { listen 80; server_name www.haoda.com; location / { proxy_pass http://lanjie; proxy_set_header host $http_host; sub_filter '<h3>' '<h1>'; sub_filter '</h3>' '</h1>'; } }
1.1.5 浏览器验证篡改
1.1.6 篡改添加广告配置
[root@web02 conf.d]# cat lanjie.conf upstream lanjie { server 172.16.1.7:80; } server { listen 80; server_name www.haoda.com; location / { sub_filter '<h3>' '<img src="http://img5.imgtn.bdimg.com/it/u=2318812076,766139919&fm=26&gp=0.jpg">'; proxy_pass http://lanjie; proxy_set_header host $http_host; } }
1.2 那么证书是怎样组成的呢,接下来我们看一下证书的几种类型
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*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 |
1.3 https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 *.haoda.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.haoda.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。
2. nginx单台实现https实战
2.1 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
2.2 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)
[root@web03 ssl_key]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048 generating rsa private key, 2048 bit long modulus ...............................................+++ ............................................+++ e is 65537 (0x10001) #密码暂时使用1234 enter pass phrase for server.key: verifying - enter pass phrase for server.key: [root@web03 ssl_key]# ls server.key
2.3 生成自签证书,同时去掉私钥的密码
[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]:chinese^h^h string is too long, it needs to be less than 2 bytes long country name (2 letter code) [xx]:ch state or province name (full name) []:cha^h^[[a^[[b locality name (eg, city) [default city]:beijin organization name (eg, company) [default company ltd]:shiwei organizational unit name (eg, section) []:yunwei common name (eg, your name or your server's hostname) []:haoda.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
2.4 证书申请完成后需要了解nginx如何配置https
#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
2.5 nginx配置https实例
[root@web03 conf.d]# cat ssl.conf server { listen 443 ssl; server_name s.haoda.com; ssl_certificate ssl_key/server.crt; ssl_certificate_key ssl_key/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.haoda.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 "https" > /code/index.html [root@web03 conf.d]# nginx -s reload
2.6 浏览器访问测试
3. nginx集群实现https实践
实战nginx负载均衡+nginx web配置https安全
3.1 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 |
3.2 配置web02、web03服务器监听80端口
[root@web02 conf.d]# cat ssl.conf server { listen 80; server_name s.haoda.com; location / { root /code; index index.html; } } #web03配置相同
3.3 把证书直接拿到lb服务器
[root@lb01 conf.d]# cd .. [root@lb01 nginx]# scp -rp 172.16.1.9:/etc/nginx/ssl_key ./
3.4 配置lb01的nginx配置
[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.haoda.com; ssl_certificate ssl_key/server.crt; #编写 ssl_certificate_key ssl_key/server.key; 私钥 location / { proxy_pass http://website; proxy_set_header host $http_host; } } server { listen 80; server_name s.haoda.com; return 302 https://$server_name$request_uri; }
3.5 浏览器访问查看
4. 真实业务场景实现https实践
4.1 配置知乎、博客对应的负载均衡lb01服务器的配置
[root@lb01 conf.d]# cat proxy_haoda.conf upstream blog { server 172.16.1.7:80; server 172.16.1.8:80; } upstream zh { server 172.16.1.7:80; server 172.16.1.8:80; } #用户的http请求跳转至https server { listen 80; server_name blog.haoda.com; return 302 https://$server_name$request_uri; } server { listen 80; server_name zh.haoda.com; return 302 https://$server_name$request_uri; } server { listen 443 ssl; server_name blog.haoda.com; ssl_certificate ssl_key/server.crt; ssl_certificate_key ssl_key/server.key; location / { proxy_pass http://blog; include proxy_params; } } server { listen 443 ssl; server_name zh.haoda.com; ssl_certificate ssl_key/server.crt; ssl_certificate_key ssl_key/server.key; location / { proxy_pass http://zh; include proxy_params; } } #重启负载nginx [root@lb01 conf.d]# nginx -s reload
4.2 浏览器查看效果
4.3 修正乱码效果,配置知乎、博客对应的web服务器的配置
#负载访问使用的https后端web使用的是http,对于php来说他并不知道用的到底是什么所以会出现错误; #修正该问题配置 [root@web01 conf.d]# cat zh.conf server { listen 80; server_name zh.haoda.com; root /code/zh; index index.php index.html; location ~ \.php$ { 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.haoda.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
4.4 浏览器再次查看效果
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://域名、注意:wordpress很多链接在安装时被写入数据库中。
4.5 配置phpmyadmin负载均衡lb01服务器的配置
[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; } }
4.6 浏览器查看效果
4.7 配置phpmyadmin的web服务器配置
[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; } }
4.8 浏览器再次查看效果
小结
实现单台服务器部署wordpress,zh,部署负载均衡,跳转https
1)在web01和web02上安装nginx和php
2)创建www用户
3)修改nginx和php启动用户
4) 修改配置文件
5)部署数据库
6)登录浏览器wordpress修改
7)下载证书
8)部署负载均衡