HTTPS证书生成原理和部署细节

今天摸索了下 HTTPS 的证书生成,以及它在 Nginx 上的部署。由于博客托管在 github 上,没办法部署证书,先记录下,后续有需要方便快捷操作。本文的阐述不一定完善,但是可以让一个初学者了解大致的原理,同时跟着操作可以为自己的博客/网站部署一个 HTTPS 证书。我要说话

https

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网站部署 HTTPS 的重要性

看看下面,部分电信用户访问京东首页的时候,会看到右下角有一个浮动广告:我要说话

京东首页被电信DNS注入

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小白用户以为是京东有意放置的,细心的用户会发现,这个 iframe 一层嵌一层的恶心广告很明显是电信/中间人通过 DNS 劫持注入进去的,十分恶心,没有关闭按钮。我要说话

随着互联网的快速发展,我们几乎离不开网络了,聊天、预订酒店、购物等等,我们的隐私无时无刻不暴露在这庞大的网络之中,HTTPS 能够让信息在网络中的传递更加安全,增加了 haker 的攻击成本。我要说话

HTTPS 区别于 HTTP,它多了加密(encryption),认证(verification),鉴定(identification)。它的安全源自非对称加密以及第三方的 CA 认证。我要说话

简述 HTTPS 的运作

HTTPS交互

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如上图所示,简述如下:我要说话

客户端生成一个随机数 random-client,传到服务器端(Say Hello)

服务器端生成一个随机数 random-server,和着公钥,一起回馈给客户端(I got it)

客户端收到的东西原封不动,加上 premaster secret(通过 random-client、random-server 经过一定算法生成的东西),再一次送给服务器端,这次传过去的东西会使用公钥加密

服务器端先使用私钥解密,拿到 premaster secret,此时客户端和服务器端都拥有了三个要素:random-client、random-server 和 premaster secret

此时安全通道已经建立,以后的交流都会校检上面的三个要素通过算法算出的 session key

CA 数字证书认证中心

如果网站只靠上图运作,可能会被中间人攻击,试想一下,在客户端和服务端中间有一个中间人,两者之间的传输对中间人来说是透明的,那么中间人完全可以获取两端之间的任何数据,然后将数据原封不动的转发给两端,由于中间人也拿到了三要素和公钥,它照样可以解密传输内容,并且还可以篡改内容。我要说话

为了确保我们的数据安全,我们还需要一个 CA 数字证书。HTTPS的传输采用的是非对称加密,一组非对称加密密钥包含公钥和私钥,通过公钥加密的内容只有私钥能够解密。上面我们看到,整个传输过程,服务器端是没有透露私钥的。而 CA 数字认证涉及到私钥,整个过程比较复杂,我也没有很深入的了解,后续有详细了解之后再补充下。我要说话

CA 认证分为三类:DV ( domain validation),OV ( organization validation),EV ( extended validation),证书申请难度从前往后递增,貌似 EV 这种不仅仅是有钱就可以申请的。我要说话

对于一般的小型网站尤其是博客,可以使用自签名证书来构建安全网络,所谓自签名证书,就是自己扮演 CA 机构,自己给自己的服务器颁发证书。我要说话

生成密钥、证书

第一步,为服务器端和客户端准备公钥、私钥我要说话

# 生成服务器端私钥
openssl genrsa -out server.key 1024
# 生成服务器端公钥
openssl rsa -in server.key -pubout -out server.pem


# 生成客户端私钥
openssl genrsa -out client.key 1024
# 生成客户端公钥
openssl rsa -in client.key -pubout -out client.pem
 

第二步,生成 CA 证书我要说话

# 生成 CA 私钥
openssl genrsa -out ca.key 1024
# X.509 Certificate Signing Request (CSR) Management.
openssl req -new -key ca.key -out ca.csr
# X.509 Certificate Data Management.
openssl x509 -req -in ca.csr -signkey ca.key -out ca.crt
 

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