无需购买域名证书，用nginx居然也能搭建出https访问，满满的干货

Nginx/Web服务器
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2022-04-01
从底层原理分析Nginx为什么这么快
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标签   Nginx证书

NGINX 配置本地HTTPS(双向认证)

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：


无需购买域名证书，用nginx居然也能搭建出https访问，满满的干货

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
  • 发行服务器证书的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：

无需购买域名证书，用nginx居然也能搭建出https访问，满满的干货

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
  • 发行服务器证书的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:

ip Linux nginx

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# 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
vi https.conf
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NGINX配置

nginx -s reload

四、验证

浏览器测试

使用https访问页面 -- 浏览器访问去除 # ssl_verify_client on; #双向认证 这个配置

https://192.168.175.142/


无需购买域名证书，用nginx居然也能搭建出https访问，满满的干货


具体nginx配置可以参考本人的第一篇文章：

nginx配置ssl证书

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