NGINX 配置本地HTTPS(双向认证)

柔情只为你懂 2022-01-11 05:49 323阅读 0赞

# 一、SSL协议加密方式 #

*  SSL协议即用到了对称加密也用到了非对称加密(公钥加密)，在建立传输链路时，SSL首先对对称加密的密钥使用公钥进行非对称加密，链路建立好之后，SSL对传输内容使用对称加密。   
    1.对称加密   
    速度高，可加密内容较大，用来加密会话过程中的消息。   
    2.公钥加密   
    加密速度较慢，但能提供更好的身份认证技术，用来加密对称加密的密钥。

## **单向认证 ** ##

Https在建立Socket连接之前，需要进行握手，具体过程如下：

![1341090-20190617180105814-1473343757.png][]

1、客户端向服务端发送SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息。   
2、服务端给客户端返回SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息，同时也返回服务器端的证书，即公钥证书   
3、客户端使用服务端返回的信息验证服务器的合法性，包括：

*  证书是否过期
 *  发型服务器证书的CA是否可靠
 *  返回的公钥是否能正确解开返回证书中的数字签名
 *  服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配

验证通过后，将继续进行通信，否则，终止通信   
4、客户端向服务端发送自己所能支持的对称加密方案，供服务器端进行选择   
5、服务器端在客户端提供的加密方案中选择加密程度最高的加密方式。   
6、服务器将选择好的加密方案通过明文方式返回给客户端   
7、客户端接收到服务端返回的加密方式后，使用该加密方式生成产生随机码，用作通信过程中对称加密的密钥，使用服务端返回的公钥进行加密，将加密后的随机码发送至服务器   
8、服务器收到客户端返回的加密信息后，使用自己的私钥进行解密，获取对称加密密钥。 在接下来的会话中，服务器和客户端将会使用该密码进行对称加密，保证通信过程中信息的安全。

## **双向认证 ** ##

双向认证和单向认证原理基本差不多，只是除了客户端需要认证服务端以外，增加了服务端对客户端的认证，具体过程如下：

![1341090-20190617180109757-1179347494.png][]

**1、客户端向服务端发送SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息。 **  
**2、服务端给客户端返回SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息，同时也返回服务器端的证书，即公钥证书 **  
**3、客户端使用服务端返回的信息验证服务器的合法性，包括：**

*   *  证书是否过期
     *  发型服务器证书的CA是否可靠
     *  返回的公钥是否能正确解开返回证书中的数字签名
     *  服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配

验证通过后，将继续进行通信，否则，终止通信   
4、服务端要求客户端发送客户端的证书，客户端会将自己的证书发送至服务端   
5、验证客户端的证书，通过验证后，会获得客户端的公钥   
6、客户端向服务端发送自己所能支持的对称加密方案，供服务器端进行选择   
7、服务器端在客户端提供的加密方案中选择加密程度最高的加密方式   
8、将加密方案通过使用之前获取到的公钥进行加密，返回给客户端   
9、客户端收到服务端返回的加密方案密文后，使用自己的私钥进行解密，获取具体加密方式，而后，产生该加密方式的随机码，用作加密过程中的密钥，使用之前从服务端证书中获取到的公钥进行加密后，发送给服务端   
10、服务端收到客户端发送的消息后，使用自己的私钥进行解密，获取对称加密的密钥，在接下来的会话中，服务器和客户端将会使用该密码进行对称加密，保证通信过程中信息的安全。

# 二、**Linux系统下生成证书** #

**环境说明:**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th> 
    <div>
      ip 
    </div> </th> 
   <th> 
    <div>
      操作系统 
    </div> </th> 
   <th> 
    <div>
      角色 
    </div> </th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>192.168.0.162</td> 
   <td>Ubuntu 16.04.5</td> 
   <td>server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>192.168.0.120</td> 
   <td>Ubuntu 16.04.5</td> 
   <td>client</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

** **

**请确保server已经安装了Nginx**

## **生成 CA 私钥** ##

1. 生成一个 CA 私钥: ca.key

mkdir /etc/nginx/keys/
    cd /etc/nginx/keys/
    openssl genrsa -out ca.key 4096

Generating RSA private key, 4096 bit long modulus  
................................................................++  
....................++  
e is 65537 (0x10001)

## **生成CA 的数字证书** ##

2. 生成一个 CA 的数字证书: ca.crt

openssl req -new -x509 -days 3650 -key ca.key -out ca.crt

Generating RSA private key, 4096 bit long modulus  
................................................................++  
....................++  
e is 65537 (0x10001)  
root@[ubuntu:/etc/nginx/keys\#][ubuntu_etc_nginx_keys] openssl req -new -x509 -days 3650 -key ca.key -out ca.crt  
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) \[AU\]:CN  
State or Province Name (full name) \[Some-State\]:Shanghai  
Locality Name (eg, city) \[\]:  
Organization Name (eg, company) \[Internet Widgits Pty Ltd\]:Team  
Organizational Unit Name (eg, section) \[\]:  
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) \[\]:Certificate Authority 2019  
Email Address \[\]:

======== 服务端保存 server.key，提供 server.csr，签名生成 server.crt ========

## **生成 server 端的私钥** ##

1. 生成 server 端的私钥: server.key

openssl genrsa -out server.key 4096

Generating RSA private key, 4096 bit long modulus  
.........++  
....++  
e is 65537 (0x10001)

### 生成 server 端数字证书请求 ###

2. 生成 server 端数字证书请求: server.csr

openssl req -new -key server.key -out server.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) \[AU\]:CN  
State or Province Name (full name) \[Some-State\]:Shanghai  
Locality Name (eg, city) \[\]:  
Organization Name (eg, company) \[Internet Widgits Pty Ltd\]:Sidien Test  
Organizational Unit Name (eg, section) \[\]:  
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) \[\]:192.168.0.162  
Email Address \[\]:

Please enter the following 'extra' attributes  
to be sent with your certificate request  
A challenge password \[\]:  
An optional company name \[\]:

**注意：由于使用ip地址访问的，所以Common Name，输入ip即可。**

**如果使用域名访问，那么这一步，必须是域名才行！**

### 用 CA 私钥签发 server 的数字证书 ###

3. 用 CA 私钥签发 server 的数字证书: server.crt

openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt -days 3650

Signature ok  
subject=/C=CN/ST=Shanghai/O=Sidien Test/CN=192.168.0.162  
Getting CA Private Key

======== 终端保存 client.key，提供 client.csr，签名生成 client.crt ========

## **生成 client 端的私钥** ##

### **生成客户端的私钥与证书** ###

1. 生成客户端的私钥与证书: client.key

openssl genrsa -out client.key 4096

Generating RSA private key, 4096 bit long modulus  
....++  
...................................................................................................................................................................................................++  
e is 65537 (0x10001)

### **生成 client 端数字证书请求** ###

2. 生成 client 端数字证书请求: client.csr

openssl req -new -key client.key -out client.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) \[AU\]:CN  
State or Province Name (full name) \[Some-State\]:Shanghai  
Locality Name (eg, city) \[\]:  
Organization Name (eg, company) \[Internet Widgits Pty Ltd\]:Test  
Organizational Unit Name (eg, section) \[\]:  
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) \[\]:GP1700  
Email Address \[\]:

Please enter the following 'extra' attributes  
to be sent with your certificate request  
A challenge password \[\]:  
An optional company name \[\]:

### **用 CA 私钥签发 client 的数字证书** ###

3. 用 CA 私钥签发 client 的数字证书: client.crt

openssl x509 -req -in client.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out client.crt -days 3650

Signature ok  
subject=/C=CN/ST=Shanghai/O=Byzoro Test/CN=GP1700\_v3.1.0  
Getting CA Private Key

4. 查看文件

root@ubuntu:/etc/nginx/keys# ls
    ca.crt  ca.key  ca.srl  client.crt  client.csr  client.key  server.crt  server.csr  server.key

# 三、如何配置nginx #

创建nginx配置文件

cd /etc/nginx/sites-enabled
    vim https.conf

内容如下：

server {
            listen 443;
            server_name localhost;
            ssl on;
            ssl_certificate /etc/nginx/keys/server.crt;#配置证书位置
            ssl_certificate_key /etc/nginx/keys/server.key;#配置秘钥位置
            ssl_client_certificate /etc/nginx/keys/ca.crt;#双向认证
            ssl_verify_client on; #双向认证
            ssl_session_timeout 5m;
            ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; #按照这个协议配置
            ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:HIGH:!aNULL:!MD5:!RC4:!DHE; #按照这个套件配置
            ssl_prefer_server_ciphers on;
            root html;
            index index.html;
            location / {
                    try_files $uri $uri/ =404;
            }
    }

**注意：这里使用的是ip地址访问，如果使用域名访问，请修改 server\_name 为域名地址**

重载配置

nginx -s reload

至此，nginx的https就可以使用了，默认443端口

# 四、验证 #

## **浏览器测试** ##

使用https访问页面

[https://192.168.0.162/][https_192.168.0.162]

![image2019-6-3_2017_3A27_3A16.png_version_1_modificationDate_1559554036000_api_v2][]

展开，点击继续

![image2019-6-3_2017_3A27_3A41.png_version_1_modificationDate_1559554061000_api_v2][]

效果如下：

![image2019-6-17_2017_3A24_3A12.png_version_1_modificationDate_1560763453083_api_v2][]

提示需要证书才行，说明双向认证是正常的！

## linux测试 ##

## 查看curl版本 ##

curl -V

curl 7.47.0 (x86\_64-pc-linux-gnu) libcurl/7.47.0 GnuTLS/3.4.10 zlib/1.2.8 libidn/1.32 librtmp/2.3  
Protocols: dict file ftp ftps gopher http https imap imaps ldap ldaps pop3 pop3s rtmp rtsp smb smbs smtp smtps telnet tftp   
Features: AsynchDNS IDN IPv6 Largefile GSS-API Kerberos SPNEGO NTLM NTLM\_WB SSL libz TLS-SRP UnixSockets

**请确保curl版本不能低于 7.47版本，否则会出现：**

**400 No required SSL certificate was sent**

## 复制证书 ##

cd /tmp/
    scp -r 192.168.0.162:/etc/nginx/keys .

curl测试

curl --cacert ca.crt --cert client.crt --key client.key --tlsv1.2 https://192.168.0.162

输出：

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

<!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
    <title>Welcome to nginx!</title>
    <style>
        body {
            width: 35em;
            margin: 0 auto;
            font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
        }
    </style>
    </head>
    <body>
    <h1>Welcome to nginx!</h1>
    <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
    working. Further configuration is required.</p>
    
    <p>For online documentation and support please refer to
    <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
    Commercial support is available at
    <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
    
    <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
    </body>
    </html>

如果有输出 Welcome to nginx! ，说明访问正常！

如果要代理公司认证服务，比如：192.168.0.11:30014

修改 https.conf

upstream auth { 
          server 192.168.0.11:30014;
    }
    server {
            listen 443;
            server_name localhost;
            ssl on;
            ssl_certificate /etc/nginx/keys/server.crt;
            ssl_certificate_key /etc/nginx/keys/server.key;
            ssl_client_certificate /etc/nginx/keys/ca.crt;#双向认证
            ssl_verify_client on; #双向认证
            ssl_session_timeout 5m;
            ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; #按照这个协议配置
            ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:HIGH:!aNULL:!MD5:!RC4:!DHE; #按照这个套件配置
            ssl_prefer_server_ciphers  on;
            root  html;
            index index.html index.htm;
            location / {
                    #try_files $uri $uri/ =404;
                    proxy_pass http://auth;
                    proxy_set_header Host $host:$server_port;
                    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                    proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header; 
            }
    }

使用curl，发送post请求

curl --cacert ca.crt --cert client.crt --key client.key --tlsv1.2 -H 'Content-type':'application/json' -d '{"userid":"123","duration":"3307"' https://192.168.0.162/Auth

输出：

{
        "code":"200","data":"","error":""}

输出上面那段信息，说明访问正常。

本文参考链接：

[https://www.cnblogs.com/isylar/p/10002117.html][https_www.cnblogs.com_isylar_p_10002117.html]

[https://blog.csdn.net/qq\_25406669/article/details/80596664][https_blog.csdn.net_qq_25406669_article_details_80596664]

[1341090-20190617180105814-1473343757.png]: /images/20220111/0c1c2c15cb874a8182e2fe59b3fe94e2.png
[1341090-20190617180109757-1179347494.png]: /images/20220111/b7578f606c9f41b2b67736f845f2da66.png
[ubuntu_etc_nginx_keys]: http://ubuntu/etc/nginx/keys
[https_192.168.0.162]: https://192.168.0.162/
[image2019-6-3_2017_3A27_3A16.png_version_1_modificationDate_1559554036000_api_v2]: http://wiki.smartriver.com.cn/download/attachments/5865604/image2019-6-3%2017%3A27%3A16.png?version=1&modificationDate=1559554036000&api=v2
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[image2019-6-17_2017_3A24_3A12.png_version_1_modificationDate_1560763453083_api_v2]: http://wiki.smartriver.com.cn/download/attachments/5865604/image2019-6-17%2017%3A24%3A12.png?version=1&modificationDate=1560763453083&api=v2
[ContractedBlock.gif]: https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif
[ExpandedBlockStart.gif]: /images/20220111/4dc1897bc112474bb8b45c93aa18bf8e.png
[https_www.cnblogs.com_isylar_p_10002117.html]: https://www.cnblogs.com/isylar/p/10002117.html
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