https提供安全的web通讯
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了https提供安全的web通讯相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1.原理部分:
1)了解加密算法:
加密算法的分类:对称加密和非对称加密
a.对称加密:加密和解密使用同一个密钥,优点是速度快,缺点是密钥的共享困难。典型的对称加密算法有DES/AES/RC5/3DES等。
b.非对称加密:生成一个秘密对(公钥和私钥),加密过程中可以是私钥加密公钥解密;也可以是公钥加密私钥解密;一般情况下私钥由服务器保存,公钥共享给客户端,采用公加私解的方式。它的特征是不论你得到公钥还是私钥都是无法逆推密钥对的另一半,这保证了密钥的安全性。缺点是加密速度极慢,不适合加密数据量大的流量。典型的非对称加密算法有RSA/DSA.
如何选择加密算法?
如果选择对称加密,密码的共享(传输)过程不安全;如果选择非对称加密,加密速度慢。
一个完美的解决方案:
用对称加密的密钥用于加密数据,用非对称加密来保护对称加密的密钥,实现又快又安全的数据加密。保证了数据的私密性。
2)证书服务器:CA
在上述方案中还存在这样一个问题:如何确认公钥是由真正的密钥对拥有者所共享(传输)的。解决该问题的方案是证书认证,CA服务器提供证书认证服务。
证书认证的过程:
a.服务器生成密钥对(公钥和私钥)和认证请求,
b.CA服务器根据认证请求为服务器颁发根证书,
c.服务器获取根证书并共享给客户机,客户导入根证书.
d.通讯过程中,客户机依据根证书确认公钥的合法性.
证书服务器分为:公共证书服务器(如微软、google等)和企业自建的私有证书服务器(openssl实现)。证书认证服务器提供了数据的不可否认性。
3)数字签名:HASH
在上述的方案中,依然还存在一个问题:无法判断数据在传输过程中的完整性(是否被篡改过)。
典型的HASH算法:MD5,SHA1,SHA256,SHA512等。
服务器使用HASH算法对所需传输的数据进行hash计算的出一串数字,并将这串数字公布,数据从服务器上传输到客户机后,客户机使用相同的hash算法计算hash值,如果和服务器公布的数字签名一致,则数据没有被篡改,反之亦然。这样就保证了数据的完整性。
4)了解https的工作原理:
https(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),即http下加入了SSL,端口默认为443.
SSL:安全套接字层,是netscape公司设计的主要用于安全传输。
https通讯过程:
a.客户端请求https链接(通过https://实现),服务端返回证书(携带了公钥、证书的颁发机构、选择一组加密算法和HASH算法等信息)给客户端。
b.客户端收到证书后:验证证书的合法性,生成随机密码(使用协商好的对称加密算法)并使用公钥加密,使用约定的HASH计算握手消息并使用随机密码对消息进行加密。
c.客户端将由公钥加密的随机密码和由随机密码加密过的HASH数字签名发给服务器。
d.服务器(网站)收到随机密码和数字签名后:用私钥解密得到随机密码,用随机密码解密得到数字签名,用数字签名验证握手消息的完整性。并使用随机密码加密一段握手消息发给客户端(浏览器)。
e.浏览器解密握手并计算握手hash,确保数据的完整性。之后的通信数据使用随机密码进行加密(对称算法)。
2.实验:实现https的安全web服务
1)配置域名支持ca:
[[email protected] ~]# vim /var/named/chroot/var/named/gxfc.com.zone ##添加ca主机记录
ca IN A 192.168.100.151
:wq
[[email protected] ~]# /etc/init.d/named restart ##重启服务
[[email protected] ~]# nslookup
> server 192.168.100.100
Default server: 192.168.100.100
Address: 192.168.100.100#53
> ca.gxfc.com
Server: 192.168.100.100
Address: 192.168.100.100#53
Name: ca.gxfc.com
Address: 192.18.100.151
> exit
2)配置CA服务器:(192.168.100.151)
a.使用母盘克隆虚拟机,命名为ca服务器,修改如下:
[[email protected] ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0 HWADDR=00:0C:29:75:e6:eb TYPE=Ethernet ONBOOT=yes NM_CONTROLLED=no BOOTPROTO=static IPADDR=192.168.100.151 NETMASK=255.255.255.0 DNS1=192.168.100.100 GATEWAY=192.168.100.100
:wq
[[email protected] ~]# vim /etc/sysconfig/network
HOSTNAME=ca.gxfc.com
:wq
[[email protected] ~]# vim /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules ##删除eth0,修改eth1为eth0(已经修改的略过次步骤)
[[email protected] ~]# reboot
b.配置CA:
[[email protected] ~]# hostname
ca.sggfu.com
[[email protected] ~]# yum -y install openssl openssl-devel ##安装openssl
[[email protected] ~]# rpm -ql openssl
/etc/pki/CA
/etc/pki/CA/certs ##证书存放目录
/etc/pki/CA/crl ##吊销的证书存放的目录
/etc/pki/CA/newcerts##新证书目录
/etc/pki/CA/private ##私钥存放目录
/etc/pki/tls/openssl.cnf ##主配置文件
/usr/bin/openssl ##主程序命令
[[email protected] ~]# vim /etc/pki/tls/openssl.cnf ##修改主配置文件使用“:set nu”打印行号
40 [ CA_default ] 41 42 dir = /etc/pki/CA # Where everything is kept 43 certs = $dir/certs # Where the issued certs are kept 44 crl_dir = $dir/crl # Where the issued crl are kept 45 database = $dir/index.txt # database index file. 46 #unique_subject = no # Set to ‘no‘ to allow creation of 47 # several ctificates with same subject. 48 new_certs_dir = $dir/newcerts # default place for new certs. 49 50 certificate = $dir/cacert.pem # The CA certificate 51 serial = $dir/serial # The current serial number 52 crlnumber = $dir/crlnumber # the current crl number 53 # must be commented out to leave a V1 CRL 54 crl = $dir/crl.pem # The current CRL 55 private_key = $dir/private/cakey.pem# The private key 130 countryName_default = CN ##修国家 135 stateOrProvinceName_default = beijing ##设置省 138 localityName_default = beijing ##设置城市 141 0.organizationName_default = gxfc.com Ltd ##设置组织名称 148 organizationalUnitName_default = tech ##设置部门
:wq
[[email protected] ~]# cd /etc/pki/CA/
[[email protected] CA]# ls private/
[[email protected] CA]# (umask 077;openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048) ##生成私钥同时将权限设置为600
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
....................+++
...........................................................................................+++
e is 65537 (0x10001)
[[email protected] CA]# ls -l private/ ##验证私钥
总用量 4
-rw-------. 1 root root 1679 1月 2 20:09 cakey.pem
[[email protected] CA]#
[[email protected] CA]# openssl req -new -x509 -key private/cakey.pem -out cacert.pem -days 3650 ##生成自签证书(根证书)
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) [CN]:
State or Province Name (full name) [BeiJing]:
Locality Name (eg, city) [BeiJing]:
Organization Name (eg, company) [gxfc.com]:
Organizational Unit Name (eg, section) [tech]:
Common Name (eg, your name or your server‘s hostname) []:ca.gxfc.com ##主机名填写CA服务器的主机名
Email Address []:[email protected]
[[email protected] CA]# ls -l cacert.pem
-rw-r--r--. 1 root root 1419 1月 2 20:13 cacert.pem
[[email protected] CA]#
[[email protected] CA]# mkdir -p certs crl newcerts
[[email protected] CA]# touch index.txt ##证书索引
[[email protected] CA]# echo 00 >serial ##证书序列号
[[email protected] CA]# ls
cacert.pem certs crl index.txt newcerts private serial
[[email protected] CA]#
3)配置web服务器支持https:
a.为web服务器生成密钥和证书请求:
[[email protected] ~]# mkdir /usr/local/httpd/conf/ssl
[[email protected] ~]# cd /usr/local/httpd/conf/ssl/
[[email protected] ssl]# (umask 077;openssl genrsa 2048 >httpd.key)
[[email protected] ssl]# scp [email protected]:/etc/pki/tls/openssl.cnf /etc/pki/tls/openssl.cnf ##复制openssl配置文件
[[email protected] ssl]# openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
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) [CN]:
State or Province Name (full name) [BeiJing]:
Locality Name (eg, city) [BeiJing]:
Organization Name (eg, company) [gxfc.com]:
Organizational Unit Name (eg, section) [tech]:
Common Name (eg, your name or your server‘s hostname) []:www.gxfc.com ##必须填写web服务器的主机名,注意web虚拟主机只能有唯一一个站点可以设置为https
Email Address []:[email protected]
Please enter the following ‘extra‘ attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []: ##证书保护的密码短语,直接回车
An optional company name []:
[[email protected] ssl]#
[[email protected] ssl]# scp httpd.csr [email protected]:/tmp ##将证书认证请求复制给CA服务器
b.登录到192.168.100.151,为web服务器签发证书:
[[email protected] CA]# openssl ca -in /tmp/httpd.csr -out /tmp/httpd.crt -days 3650 ##签发证书httpd.crt,执行中y回车即可
[[email protected] CA]# ls /tmp/httpd.c* ##验证
/tmp/httpd.crt /tmp/httpd.csr
[[email protected] CA]# scp /tmp/httpd.crt [email protected]:/usr/local/httpd/conf/ssl ##复制证书给web服务器
[[email protected] CA]# rm -rf /tmp/httpd.* ##删除证书,避免非法用户获取证书
c.修改web服务器配置文件:登录192.168.100.150
[[email protected] ~]# cd /usr/local/httpd/conf/extra/
[[email protected] extra]# cp httpd-ssl.conf httpd-ssl.conf.bak ##备份证书
[[email protected] extra]# vim httpd-ssl.conf ##修改如下
74 <VirtualHost 192.168.100.150:443> 77 DocumentRoot "/usr/local/httpd/htdocs/gxfc/" ##注意和http的网页根目录一致 78 ServerName www.gxfc.com:443 79 ServerAdmin [email protected] 80 ErrorLog "/usr/local/httpd/logs/error_log" 81 TransferLog "/usr/local/httpd/logs/access_log" 85 SSLEngine on ##确认为on,表示开启https 99 SSLCertificateFile "/usr/local/httpd/conf/ssl/httpd.crt" ##指定证书路径 107 SSLCertificateKeyFile "/usr/local/httpd/conf/ssl/httpd.key" ##指定私钥路径,注意私钥必须小心保管
:wq
[[email protected] extra]# vim /usr/local/httpd/conf/httpd.conf ##修改主配置文件,调用httpd-ssl.conf
399 Include conf/extra/httpd-ssl.conf
:wq
[[email protected] extra]# /etc/init.d/httpd restart ##重启服务器
4)共享根证书:
[[email protected] ~]# cd /usr/local/httpd/htdocs/gxfc/
[[email protected] sggfu]# scp [email protected]:/etc/pki/CA/cacert.pem cacert.crt ##复制CA服务器的证书(根证书)
[[email protected] sggfu]# vim index.html ##通过首页共享根证书
<html> <head> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8" /> <title>www.gxfc.com</title> </head> <body> <h1>www.gxfc.com</h1> 为了你更好的访问网站,请下载安装<a href="cacert.crt" target="_blank">根证书</a> </body> </html>
:wq
5)测试:
http://www.gxfc.com ##下载证书并导入证书
https://www.gxfc.com ##访问测试
本文出自 “11628205” 博客,请务必保留此出处http://11638205.blog.51cto.com/11628205/1981873
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