https理论及实践

怼烎@ 2023-08-17 17:17 154阅读 0赞

## 什么是https协议? ##

http协议以明文的方式在网络中传输,安全性难以保证,https在http协议的基础上加入SSL/TLS层。TLS是SSL协议的最新版本,SSL使用SSL数字证书在通信两端建立加密链路,对两端通信数据进行加密,从而保证通信数据安全。  
http和https协议比较如下:  
![1497240-20190817102046800-1471034599.png][]

## SSL协议工作原理 ##

SSL协议主要涉及非对称加密和对称加密技术。  
非对称加密,使用一对密钥加解密数据,公钥(public key)对外公开,私钥自己保留(private key)。使用私钥加密的数据只有对应的公钥才能解密。SSL使用非对称加密进行通信初始化(SSL handshake),非对称加密算法包括RSA,、DSA、PKCS等。  
![1497240-20190817102135250-248863421.png][]  
对称加密,加解密都用同一个key。SSL在通信初始化(handshake)后,用session key进行对称加密通信。对称加密算法包括AES-128, AES-192 and AES-256。

![1497240-20190817102208194-1520388496.png][]

SSL协议通信包括两个阶段:SSL handshake和数据传输。SSL handshake阶段使用非对称加密,数据传输阶段使用对称加密。  
![1497240-20190817102234444-1522402179.png][]

SSL handshake包含以下步骤:  
![1497240-20190817102305002-723329863.png][]

1. 客户端发送"client hello"消息,这条消息中包含客户端SSL版本以及其它服务端需要的信息。  
2. 服务端回复"server hello"消息,这条消息包含服务端SSL版本,包含public key的SSL数字证书及其它信息。  
3. 客户端发送请求给CA(Certificate Authority,证书颁发机构)对服务端进行身份验证。验证失败则拒绝建立SSL连接,否则继续4.  
4. 客户端生成session key,用服务端的public key加密,并发送给服务端。假如服务端也要求验证客户端,客户端也需要发送自己的证书(一般是server之间的通信需要)。  
5. 服务端用自己的private key解密出session key,并用session key加密发送确认消息。

数据传输阶段如下,用SSL handshake阶段生成的session key对数据进行对称加密通信。和非对称加密相比,对称加密简单、加解密速度会更快。  
![1497240-20190817102332084-12980832.png][]

## SSL证书 ##

SSL证书是由CA机构颁发的含服务端public key及其它信息的数据文件。比如google的数字证书如下,可以点击详细信息查看更多证书内容。  
![1497240-20190817102427995-509168290.png][]  
![1497240-20190817102445129-1538722199.png][]  
数字证书由X.509标准定义,X.509使用Abstract Syntax Notation One (ASN.1)标记去表示数字证书结构。数字证书一般包含下面这些域。  
![1497240-20190817102514000-325588299.png][]  
SSL证书基于验证级别和认证domain数可分为不同类型,基于验证级别可分为Domain Validated Certificates(DV,域名型)、Organization Validated Certificates(OV,企业型)、Extended Validated Certificates(EV,企业增强型)。域名型证书用于验证单个域名,企业型证书可验证某域名下的所有子域名，比如\*.killianxu.cn,企业增强型证书可用于验证不相关的多个相关域名。基于domain数可分为Single Domain Certificate、Wildcard SSL Certificate和Unified SSL Certificate /Multi-Domain SSL Certificate/SAN Certificate。

## 获取SSL证书 ##

SSL证书可以从CA机构购买或者从免费CA机构获取。在申请证书时可能需要提交Certificate Signing Request (CSR)。CSR是由openssl等SSL tools工具或服务器生成的Base64编码文本。内含公钥、域名、组织、地址等信息，CA机构颁发的证书中就包含CSR中的公钥信息。CSR文本由-----BEGIN NEW CERTIFICATE REQUEST-----"开始，并由"-----END NEW CERTIFICATE REQUEST-----结束,CSR格式如下：  
![1497240-20190817102612899-700955490.png][]  
可在线生成CSR和private key两个文件。  
![1497240-20190817102637746-1436190169.png][]  
生成csr文件后,可申请免费DV类型SSL证书。  
腾讯云可免费申请域名验证级别的SSL证书,生成证书过程自动生成CSR。  
![1497240-20190817102708486-280595253.png][]

![1497240-20190817102738756-1133657918.png][]

生成的证书可下载安装到server。SSL证书有不同的格式,PEM和PKCS\#7使用Base64编码,DER和 PKCS\#12使用二进制编码。  
![1497240-20190817102806701-325147052.png][]  
腾讯云申请的证书如下,其中包含了适用于几种主流服务器的证书格式,其中www.killianxu.cn.csr为自动生成的CSR文件。  
![1497240-20190817102830703-87157058.png][]

## 安装SSL证书 ##

每种服务器证书安装方法都不一样，本文讲解在tomcat上的安装。在安装前若证书格式和服务器支持的证书格式不一样,需要利用OpenSSL转换。  
在tomcat安装路径下conf/server.xml增加如下SSL/TLS配置,支持https:  
![1497240-20190817102919362-612225809.png][]

强制所有的http访问重定向到https,在conf/web.xml的结束标签web-app强增加配置:  
![1497240-20190817103022055-165178604.png][]

<login-config>  
          
        <auth-method>CLIENT-CERT</auth-method>  
        <realm-name>Client Cert Users-only Area</realm-name>  
    </login-config>  
    <security-constraint>  
          
        <web-resource-collection >  
            <web-resource-name >SSL</web-resource-name>  
            <url-pattern>/*</url-pattern>  
        </web-resource-collection>  
        <user-data-constraint>  
            <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee>  
        </user-data-constraint>  
    </security-constraint>

重启tomcat

## 验证证书安装成功 ##

输入:curl -v https://www.killianxu.cn:8443/test.html  
![1497240-20190817103210093-1777787066.png][]  
可看到1部分获取到SSL证书信息,2部分获取网页数据

输入:curl -v http://www.killianxu.cn:9999/test.html  
![1497240-20190817103233330-1555024606.png][]  
http协议收到302重定向状态码,并有Location重定向新路径

## 参考文献 ##

https://www.tutorialsteacher.com/https  
https://yevon-cn.github.io/2017/04/09/https-config-of-tomcat.html

转载于:https://www.cnblogs.com/killianxu/p/11367691.html

[1497240-20190817102046800-1471034599.png]: /images/20230808/58c4a7f03f4f49f9bea6fb825972dd81.png
[1497240-20190817102135250-248863421.png]: /images/20230808/e762acc36f1842708e6330385b5f7066.png
[1497240-20190817102208194-1520388496.png]: /images/20230808/8e807a227ae946c9bd6f437eda33bf7a.png
[1497240-20190817102234444-1522402179.png]: /images/20230808/3a043346d8904478983c95aea151fa32.png
[1497240-20190817102305002-723329863.png]: /images/20230808/bb60df4c88be4e73b4e483a90affeb62.png
[1497240-20190817102332084-12980832.png]: /images/20230808/91a9d741dad441b58cb071e752a9c3d1.png
[1497240-20190817102427995-509168290.png]: /images/20230808/d2b0e4a0b3704aec8c363d9e35ec48da.png
[1497240-20190817102445129-1538722199.png]: /images/20230808/adb6b34aa33840c99603ee67a26ec744.png
[1497240-20190817102514000-325588299.png]: /images/20230808/b720baf1be1d4387924f293fbe5b63e6.png
[1497240-20190817102612899-700955490.png]: /images/20230808/3fb7b36090614d1085b726cb2d40240d.png
[1497240-20190817102637746-1436190169.png]: /images/20230808/626dfb15ce004142b65ea7a06056f609.png
[1497240-20190817102708486-280595253.png]: /images/20230808/6780698003104130ab92f0ee32078d1b.png
[1497240-20190817102738756-1133657918.png]: /images/20230808/ddbc39bbae2c4fabbcdb6728afdc8bd0.png
[1497240-20190817102806701-325147052.png]: /images/20230808/bff0a1fa7e2d472babdeeed53fbbf722.png
[1497240-20190817102830703-87157058.png]: /images/20230808/27e8c5ab28f84b10a65ad62b51a02755.png
[1497240-20190817102919362-612225809.png]: /images/20230808/ed7df94034e44f2e940dd4a36865b9a1.png
[1497240-20190817103022055-165178604.png]: /images/20230808/b16244133f49426abec072486ee3c58e.png
[1497240-20190817103210093-1777787066.png]: /images/20230808/ce940b9132444ad7a1ed4b3f67ad8cac.png
[1497240-20190817103233330-1555024606.png]: /images/20230808/6bd8c23f5de748798b81b0344436f175.png