HTTPS安全证书访问连接实践配置

Posted 2021-02-11

网络安全涉及的三个问题
①. 网络安全问题-数据机密性问题
传输的数据可能会被第三方随时都能看到

②. 网络安全问题-数据完整性问题
传输的数据不能随意让任何人进行修改

③. 网络安全问题-身份验证问题
第一次通讯时，需要确认通讯双方的身份正确

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网络安全涉及的问题说明：
①. 网络安全问题-数据机密性问题解决
a） 利用普通加密算法解决机密性
利用相应算法，对传输数据(明文数据)进行加密(密文数据)；再利用对应算法，将加密数据解密变为真实数据
优点：实现了数据机密传输，避免了明文传输数据的危险性。
缺点：利用加密算法，将明文改密文，如果第三方获得加密算法，即可将传输密文再次变为明文

b） 利用对称加密算法解决机密性(重要的一种加密方式)
对称加密算法就好比将普通算法的规则手册放入到了保险柜里，只有获取保险柜和保险柜钥匙才能获取《算法
优点：密钥加密算法计算速度非常快；解决了普通加密算法的安全问题
缺点：加解密过程的安全性完全依赖于密钥，并且对称加密密钥是公开的，当通讯加密对象过多时，无法解决

②. 网络安全问题-数据完整性问题解决
a） 利用单项加密算法(全网备份数据完整性)
根据数据生成特征码(数据指纹信息)；接收数据方获取数据信息算出特征码，验证是否与发送过来的特征码一
若特征码一致，表示数据完整性没被破坏；若特征码不一致，表示数据已被破坏，直接丢弃

扩展说明：
01：不同数据的特征码(数据指纹信息)是不可能一致的
单项加密算法特征
· 数据输入一样，特征码信息输出必然相同
· 雪崩效应，输入的微小改变，将造成输出的巨大改变
· 定长输出，无论源数据多大，但结果都是一样的
· 不可逆的，无法根据数据指纹，还原出原来的数据信息。

优点：有效的解决了数据完整性问题
缺点：没有考虑中间人对数据信息的影响

b）利用单项加密算法(加密特征码)
利用对称加密算法对数据加密的同时，也对特征码进行加密；
接收方拥有和发送方一样的密钥，才可以解密加密后的数据和特征码
而中间人加密的特征码是没有办法让接收方进行解密的，所以接收方获取不了特征码，直接丢弃数据

扩展说明：
01：那么对称密钥如何有效的让通讯双方获取呢
需要进行对称密钥协商过程，即通过密钥交换机制（Internet key exchange IKE）
实现密钥交换机制的协议称为diffie-hellman协议

③. 网络安全问题-身份验证问题解决
a）利用非对称密钥加密算法(公钥加密算法)
发送方建立私钥和公钥，将公钥发送给接收方，从而实现发送数据方的身份验证

公钥信息在网站访问过程中，被称为证书（×××）

网络安全问题结论：实现网络安全性，需要解决问题的顺序为

1. 解决身份验证问题
2. 解决数据完整性问题
3. 解决数据机密性问题

网络安全证书由来：
根据上述结论可知，网络安全性最首先要解决的就是身份验证问题；
而解决身份验证问题，最主要的方式就是借助私钥和公钥
而最主要的公钥信息获取就变得尤为重要；利用第三方公正者，公正公钥信息

目前标准的证书存储格式是x509，还有其他的证书格式，需要包含的内容为：
证书==×××
? 公钥信息，以及证书过期时间
? 证书的合法拥有人信息
? 证书该如何被使用（不用关注）
? CA颁发机构信息
? CA签名的校验码

OpenSSL软件详细说明
获取OpenSSL软件的版本信息：

rpm -qa openssl
openssl version                     <- 查看openssl版本信息

获取OpenSSL配置文件信息：
/etc/pki/tls/openssl.cnf <- openssl配置文件，主要用于配置成私有ca时进行使用
说明：基本上openssl配置文件不需要运维过多修改配置

利用openssl软件实现HTTPS访问过程
实现HTTPS:
第一步：创建出一个私钥文件（出生证明） --- 运维人员需要会

openssl genrsa 2048 >server.key         <- 创建私钥信息，并指定私钥的长度为2048，并将生成的私钥信息保存在一个文件中

openssl genrsa -out server.key 2048     <- 将私钥信息直接进行保存，加密长度一定要放在输出文件后面

(umask 077;openssl genrsa -out server1024.key 1024)     
                                        <- 利用小括号，实现子shell功能，临时修改umask，使之创建的私钥文件权限为600

第二步：生成证书文件信息
①. 生成自签发证书 --- 运维人员可以自行操作

[[email protected] ~]# openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 365
req     <- 用于请求创建一个证书文件
new     <- 表示创建的是新的证书
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
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]:CN                    <- 定义生成证书的国家
State or Province Name (full name) []:BJ                <- 定义生成证书的省份
Locality Name (eg, city) [Default City]:BJ              <- 定义生成证书的城市
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:oldboy              <- 定义生成证书的组织
Organizational Unit Name (eg, section) []:it                              <- 定义生成证书的职能部门
Common Name (eg, your name or your server‘s hostname) []:oldboy.com.cn    <- 定义主机服务器名称
说明：此输出信息非常重要，客户端在获取证书前，会利用主机名与相应服务器之间建立连接，然后获得证书
Email Address []:

②. 向证书颁发机构申请证书 --- ca证书版本机构完成
生成请求证书文件 （户口本） --- 运维人员完成
openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
获取得到证书文件 （×××） --- ca颁发机构完成
省略

第三步：配置网站服务，加载私钥和证书信息

server {
    server_name YOUR_DOMAINNAME_HERE;
    listen 443;
    ssl on;
    ssl_certificate /usr/local/nginx/conf/server.crt;
    ssl_certificate_key /usr/local/nginx/conf/server.key;
}

server {
    listen        80;
    server_name  www.etiantian.org;
    rewrite ^(.*)$  https://$host$1 permanent; 
}
server {
    listen       443;
    server_name  www.etiantian.org;
    ssl on;
    ssl_certificate /server/key/server.crt;
    ssl_certificate_key /server/key/server.key;
    root   html/www;
    index  index.html index.htm;
}

第四步：利用浏览器访问测试

ssl模块官方链接：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssl_module.html