HTTPS 升级指南

Posted 2020-08-04

上一篇文章我介绍了 HTTP/2 协议 ，它只有在 HTTPS 环境才会生效。

为了升级到 HTTP/2 协议，必须先启用 HTTPS。如果你不了解 HTTPS 协议（学名 TLS 协议），可以参考我以前的文章。

• 《HTTPS 协议概述》
• 《图解 HTTPS 协议》
• 《HTTPS 协议的七个误解》
• 《HTTPS 协议的延迟有多大？》

本文介绍如何将一个 HTTP 网站升级到 HTTPS 。

一、获取证书

升级到 HTTPS 协议的第一步，就是要获得一张证书。

证书是一个二进制文件，里面包含经过认证的网站公钥和一些元数据，要从经销商购买。

• GoGetSSL
• SSLs.com
• SSLmate.com

证书有很多类型，首先分为三种认证级别。

• 域名认证（Domain Validation）：最低级别认证，可以确认申请人拥有这个域名。对于这种证书，浏览器会在地址栏显示一把锁。
• 公司认证（Company Validation）：确认域名所有人是哪一家公司，证书里面会包含公司信息。
• 扩展认证（Extended Validation）：最高级别的认证，浏览器地址栏会显示公司名。

还分为三种覆盖范围。

• 单域名证书：只能用于单一域名，foo.com的证书不能用于www.foo.com
• 通配符证书：可以用于某个域名及其所有一级子域名，比如*.foo.com的证书可以用于foo.com，也可以用于www.foo.com
• 多域名证书：可以用于多个域名，比如foo.com和bar.com

认证级别越高、覆盖范围越广的证书，价格越贵。

还有一个免费证书的选择。为了推广HTTPS协议，电子前哨基金会EFF成立了 Let’s Encrypt，提供免费证书（教程和工具）。

拿到证书以后，可以用 SSL Certificate Check 检查一下，信息是否正确。

二、安装证书

证书可以放在/etc/ssl目录（Linux 系统），然后根据你使用的Web服务器进行配置。

• 证书配置文件生成器，by Mozilla
• 配置文件模板，by SSLMate

如果使用 Let’s Encrypt 证书，请使用自动安装工具 Certbot。

安装成功后，使用 SSL Labs Server Test 检查一下证书是否生效。

三、修改链接

下一步，网页加载的 HTTP 资源，要全部改成 HTTPS 链接。因为加密网页内如果有非加密的资源，浏览器是不会加载那些资源的。

<script src="http://foo.com/jquery.js"></script>

上面这行加载命令，有两种改法。

<!-- 改法一 -->
<script src="https://foo.com/jquery.js"></script>

<!-- 改法二 -->
<script src="//foo.com/jquery.js"></script>

其中，改法二会根据当前网页的协议，加载相同协议的外部资源，更灵活一些。

另外，如果页面头部用到了rel="canonical"，也要改成HTTPS网址。

<link rel="canonical" href="https://foo.com/bar.html" />

四、301重定向

下一步，修改 Web 服务器的配置文件，使用 301 重定向，将 HTTP 协议的访问导向 HTTPS 协议。

Nginx 的写法。

server {
  listen 80;
  server_name domain.com www.domain.com;
  return 301 https://domain.com$request_uri;
}

Apache 的写法（.htaccess文件）。

RewriteEngine On
RewriteCond %{HTTPS} off
RewriteRule (.*) https://%{HTTP_HOST}%{REQUEST_URI} [R=301,L]

五、安全措施

以下措施可以进一步保证通信安全。

5.1 HTTP Strict Transport Security (HSTS)

访问网站时，用户很少直接在地址栏输入https://，总是通过点击链接，或者3xx重定向，从HTTP页面进入HTTPS页面。攻击者完全可以在用户发出HTTP请求时，劫持并篡改该请求。

另一种情况是恶意网站使用自签名证书，冒充另一个网站，这时浏览器会给出警告，但是许多用户会忽略警告继续访问。

“HTTP严格传输安全”（简称 HSTS）的作用，就是强制浏览器只能发出HTTPS请求，并阻止用户接受不安全的证书。

它在网站的响应头里面，加入一个强制性声明。以下例子摘自维基百科。

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains

上面这段头信息有两个作用。

（1）在接下来的一年（即31536000秒）中，浏览器只要向example.com或其子域名发送HTTP请求时，必须采用HTTPS来发起连接。用户点击超链接或在地址栏输入http://www.example.com/，浏览器应当自动将http转写成https，然后直接向https://www.example.com/发送请求。

（2）在接下来的一年中，如果example.com服务器发送的证书无效，用户不能忽略浏览器警告，将无法继续访问该网站。

HSTS 很大程度上解决了 SSL 剥离攻击。只要浏览器曾经与服务器建立过一次安全连接，之后浏览器会强制使用HTTPS，即使链接被换成了HTTP。

该方法的主要不足是，用户首次访问网站发出HTTP请求时，是不受HSTS保护的。

5.2 Cookie

另一个需要注意的地方是，确保浏览器只在使用 HTTPS 时，才发送Cookie。

网站响应头里面，Set-Cookie字段加上Secure标志即可。

Set-Cookie: LSID=DQAAAK...Eaem_vYg; Secure

六、参考链接

• How To Migrate To HTTPS, by Chris Palmer
• Complete Guide – How to Migrate from HTTP to HTTPS, by KeyCDN
• What You Need to Know About Changing From Http to Https, by Matt Mansfield