09.Nginx HTTPS

徐亮伟, 江湖人称标杆徐。多年互联网运维工作经验，曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。擅长Web集群架构与自动化运维，曾负责国内某大型电商运维工作。
个人博客"徐亮伟架构师之路"累计受益数万人。

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实战构建一个满足苹果要求的HTTPS后台服务

1.HTTPS证书基本概述

为什么需要使用HTTPS, 因为HTTP不安全

1.传输数据被中间人盗用, 信息泄露
2.数据内容劫持, 篡改

配置HTTPS前预备知识

  • HTTPS证书购买类型
    • 专业版OV型证书, 不显示企业名称
    • 高级版EV型证书, 显示企业名称
  • HTTPS证书购买选择
    • 保护1个域名 www
    • 保护5个域名 www images cdn test m
    • 通配符域名 *.oldboy.com
  • HTTPS注意事项
    • Https不支持续费,证书到期需重新申请新并进行替换.
    • Https不支持三级域名解析, 如test.m.oldboy.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的不安全连接。
    • Https显示红色, 要么证书是假的，要么证书过期。

2.HTTPS证书本地申请

配置苹果要求的证书

1.服务器所有连接使用TLS1.2以上版本(openssl 1.0.2)
2.HTTPS证书必须使用SHA256以上哈希算法签名
3.HTTPS证书必须使用RSA 2048位或ECC256位以上公钥算法

秘钥生成操作步骤

1.生成key密钥
2.生成证书签名请求文件(csr文件)
3.生成证书签名文件(CA文件)

1.环境准备

//openssl必须是1.0.2
[root@Nginx ~]# openssl version
OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017

//nginx必须有ssl模块
[root@Nginx ~]# nginx -V
 --with-http_ssl_module
 
[root@Nginx ~]# mkdir /etc/nginx/ssl_key -p
[root@Nginx ~]# cd /etc/nginx/ssl_key

2.使用openssl充当CA权威机构创建私钥(生产不可能使用此方式生成证书，不被互联网CA权威承认的黑户证书)

[root@Nginx ssh_key]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
.....+++
//记住配置密码, 我这里是1234
Enter pass phrase for server.key:
Verifying - Enter pass phrase for server.key:

3.生成自签证书，同时去掉私钥的密码

[root@Nginx ssl_key]# openssl req -days 36500 -x509 \
-sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt

Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:WH
Locality Name (eg, city) [Default City]:WH
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:edu    
Organizational Unit Name (eg, section) []:SA
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:bgx
Email Address []:bgx@foxmail.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

3.HTTPS单台场景实践

1.Nginx配置HTTPS语法

Syntax: ssl on | off;
Default: ssl off;
Context: http, server

Syntax: ssl_certificate file;
Default: —
Context: http, server

Syntax: ssl_certificate_key file;
Default: —
Context: http, server

2.配置Nginx支持Https实例

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/ssl.conf
server {
    listen 443;
    server_name localhost;
    ssl on;
    ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
    ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
    location / {
        root /soft/code;
        index index.html index.htm;
        access_log /logs/ssl.log main;
    }
}

3.测试访问, 由于该证书非第三方权威机构颁发，而是我们自己签发的，所以浏览器会警告

4.以上配置如果用户忘记在浏览器地址栏输入https://那么将不会跳转至https, 那么需要配置将用户访问http请求强制跳转https

[root@Nginx ~]# cat /etc/nginx/conf.d/ssl.conf 
server {
    listen 443;
    server_name bgx.com;
    index index.html index.htm;
    ssl on;
    ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
    ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
    location / {
        root /code;
    }
}
server {
        listen 80;
        server_name bgx.com;
        rewrite ^(.*) https://$server_name$1 redirect;
        #return 302 https://$server_name$request_uri;
}

5.最后检查是否支持苹果要求ATS协议

//仅能在苹果终端上使用
$ nscurl --ats-diagnostics --verbose https://192.168.69.113

4.HTTPS集群场景实践

1.实战单台web服务配置HTTPS

# 1.准备文件
[root@Nginx ~]# mkdir /etc/nginx/ssl_key -p
[root@Nginx ~]# cd /etc/nginx/ssl_key
[root@Nginx ~]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
[root@Nginx ~]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt

# 2.配置nginx
[root@web03 conf.d]# cat https.conf 
server {
    listen 443;
    server_name s.oldboy.com;
    ssl on;
    ssl_certificate   ssl_key/server.crt;
    ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
    
    location / {
        root /code;
        index index.html;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name s.oldboy.com;
    rewrite (.*) https://$server_name$1 redirect;
    #return 302 https://$server_name$request_uri;
}

1. 443端口为ssl监听端口。
2. ssl on表示打开ssl支持。
3. ssl_certificate指定crt文件所在路径，如果写相对路径，必须把该文件和nginx.conf文件放到一个目录下。
4. ssl_certificate_key指定key文件所在路径。
5. ssl_protocols指定SSL协议。
6. ssl_ciphers配置ssl加密算法，多个算法用:分隔，ALL表示全部算法，!表示不启用该算法，+表示将该算法排到最后面去。
7. ssl_prefer_server_ciphers 如果不指定默认为off，当为on时，在使用SSLv3和TLS协议时，服务器加密算法将优于客户端加密算法。

2.实战Nginx负载均衡+Nginx WEB配置HTTPS

1) 环境准备

主机名 外网IP(NAT) 内网IP(LAN) 角色
lb01 eth0:10.0.0.5 eth1:172.16.1.5 nginx-proxy
web01 eth0:10.0.0.7 eth1:172.16.1.7 nginx-web01
web02 eth0:10.0.0.8 eth1:172.16.1.8 nginx-web02

2) 配置后端两台web节点监听80端口, 如已配置则无需修改

[root@web01 conf.d]# cat blog.oldboy.com.conf 
server {
    listen 80;
    server_name blog.oldboy.com;
    root /code/wordpress;
    index index.php index.html;
   
    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;
        include        fastcgi_params;
    }
}

3) 配置第二台web节点

[root@web02 ~]# yum install -y nginx
[root@web01 ~]# scp -rp /etc/nginx/ssl_key/ root@172.16.1.8:/etc/nginx/  
[root@web01 ~]# scp -rp /etc/nginx/conf.d/ root@172.16.1.8:/etc/nginx/

4) 重启两台后端web节点Nginx

[root@web01 ~]# systemctl restart nginx
[root@web02 ~]# systemctl restart nginx

5) Nginx负载均衡先生成证书

[root@lb01 ~]# mkdir /etc/nginx/ssl_key -p
[root@lb01 ~]# cd /etc/nginx/ssl_key
[root@lb01 ~]# openssl genrsa -idea -out server.key 2048
[root@lb01 ~]# openssl req -days 36500 -x509 -sha256 -nodes -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt

6) Nginx负载均衡配置文件如下

[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/proxy.conf 
# 定义后端资源池
upstream site {
    server 172.16.1.7:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    server 172.16.1.8:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
}
# https配置
server {
    listen 443;
    server_name blog.oldboy.com;
    ssl on;
    ssl_certificate  ssl_key/server.crt;
    ssl_certificate_key  ssl_key/server.key;
    location / {
        proxy_pass http://site;
        include proxy_params;
    }
}
# 用户http请求跳转至https
server {
    listen 80;
    server_name blog.oldboy.com;
    return 302 https://$server_name$request_uri;
}

7) 重启Nginx 负载均衡

[root@lb01 ~]# nginx -t
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

8) wordpress早期安装如果是使用http方式, 那开启https后会导致, wordpress出现破图或加载不全的情况

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地址以及站点地址）为 https://
    3.注意: wordpress很多链接在安装时被写入数据库中

6.HTTPS阿里云场景实践

在云上签发各品牌数字证书，实现网站HTTPS化，使网站可信，防劫持、防篡改、防监听。并进行统一生命周期管理，简化证书部署，一键分发到云上产品

上传阿里云证书, 并解压

[root@Nginx ssl_key]# rz 
rz waiting to receive.
Starting zmodem transfer.  Press Ctrl+C to cancel.
Transferring 1524377920931.zip...
  100%       3 KB       3 KB/sec    00:00:01       0 Errors

//解压
[root@Nginx ssl_key]# unzip 1524377920931.zip

配置nginx https

[root@Nginx conf.d]# cat ssl.nginx.bjstack.com.conf
server {
    listen 443;
    server_name nginx.bjstack.com;

    ssl on;
    ssl_session_timeout 10m;
    ssl_certificate ssl_key/1524377920931.pem;
    ssl_certificate_key ssl_key/1524377920931.key;
    ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    location / {
        root /soft/code;
        index index.html index.htm;
    }
}

server {
        listen 80;
        server_name nginx.bjstack.com;
        rewrite ^(.*) https://$server_name$1 redirect;
}

测试访问Https

使用腾讯云ATS检测工具检查是否满足苹果IOS要求苹果ATS测试传送门

7.Https阿里云SLB场景实践

1) 环境准备

角色 外网IP(NAT) 内网IP(LAN) 协议
slb eth0:10.0.0.5 eth1:172.16.1.5 https
ecs01 eth0:10.0.0.7 eth1:172.16.1.7 http
ecs02 eth0:10.0.0.8 eth1:172.16.1.8 http


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