十二.HTTPS網站安全訪問實踐
期中集群架構-第十二章-HTTPS安全證書訪問連接實踐配置
=========================================
01：網絡安全涉及的問題：
①. 網絡安全問題-數據機密性問題
傳輸的數據可能會被第三方隨時都能看到
②. 網絡安全問題-數據完整性問題
傳輸的數據不能隨意讓任何人進行修改
③. 網絡安全問題-身份驗證問題
第一次通訊時，需要確認通訊雙方的身份正確
02：網絡安全涉及的問題：
①. 網絡安全問題-數據機密性問題解決
a） 利用普通加密算法解決機密性
利用相應算法，對傳輸數據(明文數據)進行加密(密文數據)；再利用對應算法，將加密數據解密變為真實數據
優點：實現了數據機密傳輸，避免了明文傳輸數據的危險性。
缺點：利用加密算法，將明文改密文，如果第三方獲得加密算法，即可將傳輸密文再次變為明文
b） 利用對稱加密算法解決機密性(重要的一種加密方式)
對稱加密算法就好比將普通算法的規則手冊放入到了保險櫃裏，只有獲取保險櫃和保險櫃鑰匙才能獲取《算法手冊》
優點：密鑰加密算法計算速度非常快；解決了普通加密算法的安全問題
缺點：加解密過程的安全性完全依賴於密鑰，並且對稱加密密鑰是公開的，當通訊加密對象過多時，無法解決密鑰管理問題。
②. 網絡安全問題-數據完整性問題解決
a） 利用單項加密算法(全網備份數據完整性)
根據數據生成特征碼(數據指紋信息)；接收數據方獲取數據信息算出特征碼，驗證是否與發送過來的特征碼一致
若特征碼一致，表示數據完整性沒被破壞；若特征碼不一致，表示數據已被破壞，直接丟棄
****************************************************************************
擴展說明：
01：不同數據的特征碼(數據指紋信息)是不可能一致的
單項加密算法特征
· 數據輸入一樣，特征碼信息輸出必然相同
· 雪崩效應，輸入的微小改變，將造成輸出的巨大改變
· 定長輸出，無論源數據多大，但結果都是一樣的
· 不可逆的，無法根據數據指紋，還原出原來的數據信息。
****************************************************************************
優點：有效的解決了數據完整性問題
缺點：沒有考慮中間人攻擊對數據信息的影響
b） 利用單項加密算法(加密特征碼)
利用對稱加密算法對數據加密的同時，也對特征碼進行加密；
接收方擁有和發送方一樣的密鑰，才可以解密加密後的數據和特征碼
而中間人加密的特征碼是沒有辦法讓接收方進行解密的，所以接收方獲取不了特征碼，直接丟棄數據
****************************************************************************
擴展說明：
01：那麽對稱密鑰如何有效的讓通訊雙方獲取呢
需要進行對稱密鑰協商過程，即通過密鑰交換機制（Internet key exchange IKE）
實現密鑰交換機制的協議稱為diffie-hellman協議
****************************************************************************
③. 網絡安全問題-身份驗證問題解決
a）利用非對稱密鑰加密算法(公鑰加密算法)
發送方建立私鑰和公鑰，將公鑰發送給接收方，從而實現發送數據方的身份驗證
讓你的母親驗證你的爸爸身份信息，你的母親就稱為證書頒發機構
公鑰信息在網站訪問過程中，被稱為證書（身份證）
網絡安全問題結論：實現網絡安全性，需要解決問題的順序為
1. 解決身份驗證問題
2. 解決數據完整性問題
3. 解決數據機密性問題
03：網絡安全證書由來：
根據上述結論可知，網絡安全性最首先要解決的就是身份驗證問題；
而解決身份驗證問題，最主要的方式就是借助私鑰和公鑰
而最主要的公鑰信息獲取就變得尤為重要；利用第三方公正者，公正公鑰信息
目前標準的證書存儲格式是x509，還有其他的證書格式，需要包含的內容為：
證書==身份證
? 公鑰信息，以及證書過期時間
? 證書的合法擁有人信息
? 證書該如何被使用（不用關註）
? CA頒發機構信息
? CA簽名的校驗碼
04: OpenSSL軟件詳細說明
獲取OpenSSL軟件的版本信息：
rpm -qa openssl
openssl version <- 查看openssl版本信息
獲取OpenSSL配置文件信息：
/etc/pki/tls/openssl.cnf <- openssl配置文件，主要用於配置成私有ca時進行使用
說明：基本上openssl配置文件不需要運維過多修改配置
利用openssl軟件實現HTTPS訪問過程
實現HTTPS:
第一步：創建出一個私鑰文件（出生證明） --- 運維人員需要會
openssl genrsa 2048 >server.key <- 創建私鑰信息，並指定私鑰的長度為2048，並將生成
的私鑰信息保存在一個文件中
openssl genrsa -out server.key 2048 <- 將私鑰信息直接進行保存，加密長度一定要放在輸出
文件後面
(umask 077;openssl genrsa -out server1024.key 1024)
<- 利用小括號，實現子shell功能，
臨時修改umask，使之創建的私鑰文件權限為600
第二步：生成證書文件信息
①. 生成自簽發證書 --- 運維人員可以自行操作
[root@NFS-server-01 ~]# openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 365
req <- 用於請求創建一個證書文件
new <- 表示創建的是新的證書
x509 <- 表示定義證書的格式為標準格式
key <- 表示調用的私鑰文件信息
out <- 表示輸出證書文件信息
days <- 表示證書的有效期
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 <- 定義生成證書的國家
State or Province Name (full name) []:BJ <- 定義生成證書的省份
Locality Name (eg, city) [Default City]:BJ <- 定義生成證書的城市
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:oldboy <- 定義生成證書的組織
Organizational Unit Name (eg, section) []:it <- 定義生成證書的職能部門
Common Name (eg, your name or your server‘s hostname) []:oldboy.com.cn <- 定義主機服務器名稱
說明：此輸出信息非常重要，客戶端在獲取證書前，會利用主機名與相應服務器之間建立連接，然後獲得證書
Email Address []:
②. 向證書頒發機構申請證書 --- ca證書版本機構完成
生成請求證書文件 （戶口本） --- 運維人員完成
openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
獲取得到證書文件 （身份證） --- ca頒發機構完成
省略
第三步：配置網站服務，加載私鑰和證書信息
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：利用瀏覽器訪問測試
ssl模塊官方鏈接：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssl_module.html
十二.HTTPS網站安全訪問實踐