十二.HTTPS网站安全访问实践

期中集群架构-第十二章-HTTPS安全证书访问连接实践配置
=========================================

01：网络安全涉及的问题：
①. 网络安全问题-数据机密性问题
     传输的数据可能会被第三方随时都能看到

②. 网络安全问题-数据完整性问题
      传输的数据不能随意让任何人进行修改

③. 网络安全问题-身份验证问题
     第一次通讯时，需要确认通讯双方的身份正确

02：网络安全涉及的问题：
①. 网络安全问题-数据机密性问题解决
a） 利用普通加密算法解决机密性
       利用相应算法，对传输数据(明文数据)进行加密(密文数据)；再利用对应算法，将加密数据解密变为真实数据
       优点：实现了数据机密传输，避免了明文传输数据的危险性。
       缺点：利用加密算法，将明文改密文，如果第三方获得加密算法，即可将传输密文再次变为明文

b） 利用对称加密算法解决机密性(重要的一种加密方式)
       对称加密算法就好比将普通算法的规则手册放入到了保险柜里，只有获取保险柜和保险柜钥匙才能获取《算法手册》
       优点：密钥加密算法计算速度非常快；解决了普通加密算法的安全问题
       缺点：加解密过程的安全性完全依赖于密钥，并且对称加密密钥是公开的，当通讯加密对象过多时，无法解决密钥管理问题。

②. 网络安全问题-数据完整性问题解决
a） 利用单项加密算法(全网备份数据完整性)
       根据数据生成特征码(数据指纹信息)；接收数据方获取数据信息算出特征码，验证是否与发送过来的特征码一致
       若特征码一致，表示数据完整性没被破坏；若特征码不一致，表示数据已被破坏，直接丢弃
****************************************************************************
扩展说明：
01：不同数据的特征码(数据指纹信息)是不可能一致的
单项加密算法特征
· 数据输入一样，特征码信息输出必然相同
· 雪崩效应，输入的微小改变，将造成输出的巨大改变
· 定长输出，无论源数据多大，但结果都是一样的
· 不可逆的，无法根据数据指纹，还原出原来的数据信息。
****************************************************************************

优点：有效的解决了数据完整性问题
缺点：没有考虑中间人攻击对数据信息的影响 

b） 利用单项加密算法(加密特征码)
       利用对称加密算法对数据加密的同时，也对特征码进行加密；
       接收方拥有和发送方一样的密钥，才可以解密加密后的数据和特征码
       而中间人加密的特征码是没有办法让接收方进行解密的，所以接收方获取不了特征码，直接丢弃数据
****************************************************************************
扩展说明：
01：那么对称密钥如何有效的让通讯双方获取呢
需要进行对称密钥协商过程，即通过密钥交换机制（Internet key exchange IKE）
实现密钥交换机制的协议称为diffie-hellman协议
****************************************************************************

③. 网络安全问题-身份验证问题解决
a）利用非对称密钥加密算法(公钥加密算法)
       发送方建立私钥和公钥，将公钥发送给接收方，从而实现发送数据方的身份验证

让你的母亲验证你的爸爸身份信息，你的母亲就称为证书颁发机构
       公钥信息在网站访问过程中，被称为证书（身份证）

网络安全问题结论：实现网络安全性，需要解决问题的顺序为
1. 解决身份验证问题
2. 解决数据完整性问题
3. 解决数据机密性问题

03：网络安全证书由来：
根据上述结论可知，网络安全性最首先要解决的就是身份验证问题；

而解决身份验证问题，最主要的方式就是借助私钥和公钥
而最主要的公钥信息获取就变得尤为重要；利用第三方公正者，公正公钥信息

目前标准的证书存储格式是x509，还有其他的证书格式，需要包含的内容为：
证书==身份证
? 公钥信息，以及证书过期时间
? 证书的合法拥有人信息
? 证书该如何被使用（不用关注）
? CA颁发机构信息
? CA签名的校验码

04: OpenSSL软件详细说明   获取OpenSSL软件的版本信息：   rpm -qa openssl

   openssl version <- 查看openssl版本信息

获取OpenSSL配置文件信息：
   /etc/pki/tls/openssl.cnf <- openssl配置文件，主要用于配置成私有ca时进行使用
   说明：基本上openssl配置文件不需要运维过多修改配置

利用openssl软件实现HTTPS访问过程
实现HTTPS:
   第一步：创建出一个私钥文件（出生证明） --- 运维人员需要会
      openssl genrsa 2048 >server.key <- 创建私钥信息，并指定私钥的长度为2048，并将生成
      的私钥信息保存在一个文件中
      openssl genrsa -out server.key 2048 <- 将私钥信息直接进行保存，加密长度一定要放在输出
      文件后面

chmod 600 server.key  设置600权限保证安全
      (umask 077;openssl genrsa -out server1024.key 1024)
      <- 利用小括号，实现子shell功能，
      临时修改umask，使之创建的私钥文件权限为600

第二步：生成证书文件信息
      ①. 生成自签发证书 --- 运维人员可以自行操作
         [root@NFS-server-01 ~]# openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 365
         req            <- 用于请求创建一个证书文件
         new           <- 表示创建的是新的证书
         x509          <- 表示定义证书的格式为标准格式
         key            <- 表示调用的私钥文件信息
         out             <- 表示输出证书文件信息
        days           <- 表示证书的有效期
        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                                               <- 定义生成证书的国家
        State or Province Name (full name) []:BJ                                           <- 定义生成证书的省份
        Locality Name (eg, city) [Default City]:BJ                                           <- 定义生成证书的城市
        Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:oldboy  <- 定义生成证书的组织
        Organizational Unit Name (eg, section) []:it                                        <- 定义生成证书的职能部门
        Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:oldboy.com.cn <- 定义主机服务器名称
        说明：此输出信息非常重要，客户端在获取证书前，会利用主机名与相应服务器之间建立连接，然后获得证书
        Email Address []:填写正确的email

②. 向证书颁发机构申请证书                                      --- ca证书版本机构完成
        生成请求证书文件 （户口本）                              --- 运维人员完成
        openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
        获取得到证书文件 （身份证）                             --- ca颁发机构完成
        省略

第三步：配置网站服务，加载私钥和证书信息
官方区块说明：
   server {
      server_name YOUR_DOMAINNAME_HERE;
      listen 443;
      ssl on;
      ssl_certificate /server/key/server.crt;
      ssl_certificate_key /server/key/server.key;
   }

 #设置永久跳转为https使输入www.etiantian.org也能实现https访问

 #listen 监听的端口不再是http的80端口 需要改成https的443端口。

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;
   }

平滑重启

第四步：利用浏览器访问测试

ssl模块官方链接：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssl_module.html