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关于 SSL 证书

有关 SSL 的介绍可以参阅阮一峰老师的《SSL/TLS协议运行机制的概述》

SSL 证书主要有两个功能:加密身份证明,通常需要购买,也有免费的,本文使用阿里云的一年免费期的ssl证书。

申请免费证书

阿里云控制台-产品与服务-安全(云盾)-SSL证书,点击购买证书,选择免费型DV SSL->补全申请签发证书,然后下载证书。

配置证书

  1. 进入nginx配置目录,增加certs/文件夹,把刚刚下载的两个文件上传到certs/文件夹中。
  2. 对443端口和80端口进行监听,443端口要启用ssl
server {
    listen 443;
    server_name bjubi.com; // 你的域名
    ssl on;
    root /var/www/bjubi.com; // 前台文件存放文件夹,可改成别的
    index index.html index.htm;// 上面配置的文件夹里面的index.html
    ssl_certificate /etc/nginx/conf.d/certs/site2/www.site1.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/conf.d/certs/site2/www.site1.com.key;
    ssl_session_timeout 5m;
    ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4;
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    location / {
        index index.html index.htm;
    }
}
server {
    listen 80;
    server_name www.site1.com;// 你的域名
    rewrite ^(.*)$ https://$host$1 permanent;// 把http的域名请求转成https
}

HTTPS服务器优化

减少 CPU 运算量

SSL 的运行计算需要消耗额外的 CPU 资源,一般多核处理器系统会运行多个工作进程(worker processes),进程的数量不会少于可用的 CPU 核数。SSL 通讯过程中『握手』阶段的运算最占用 CPU 资源,有两个方法可以减少每台客户端的运算量:

  • 激活keepalive长连接,一个连接发送更多个请求
  • 复用 SSL 会话参数,在并行并发的连接数中避免进行多次 SSL『握手』

这些会话会存储在一个 SSL 会话缓存里面,通过命令ssl_session_cache配置,可以使缓存在机器间共享,然后利用客戶端在『握手』阶段使用的seesion id去查询服务端的 session cathe(如果服务端设置有的话),简化『握手』阶段。

1M 的会话缓存大概包含 4000 個会话,默认的缓存超时时间为 5 分钟,可以通过使用ssl_session_timeout命令设置缓存超时时间。下面是一個拥有 10M 共享会话缓存的多核系统优化配置例子:

http {
    #配置共享会话缓存大小
    ssl_session_cache   shared:SSL:10m;
    #配置会话超时时间
    ssl_session_timeout 10m;

    server {
        #...
        #设置长连接
        keepalive_timeout   70;
        #...

使用 HSTS 策略强制浏览器使用 HTTPS 连接

HSTS – HTTP Strict Transport Security,HTTP严格传输安全。它允许一个 HTTPS 网站要求浏览器总是通过 HTTPS 来访问,这使得攻击者在用戶与服务器通讯过程中拦截、篡改信息以及冒充身份变得更为困难。

只要在 Nginx 配置文件加上以下头信息就可以了:

add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains;preload" always;
  • max-age:设置单位时间内強制使用 HTTPS 连接
  • includeSubDomains:可选,所有子域同时生效
  • preload:可选,非规范值,用于定义使用『HSTS 预加载列表』
  • always:可选,保证所有响应都发送此响应头,包括各种內置错误响应

当用户进行 HTTPS 连接的时候,服务器会发送一个Strict-Transport-Security响应头:

图片描述

浏览器在获取该响应头后,在max-age的时间内,如果遇到 HTTP 连接,就会通过 307 跳转強制使用 HTTPS 进行连接,并忽略其它的跳转设置(如 301 重定向跳转):

图片描述

307 跳转Non-Authoritative-Reason响应头

图片描述

加强 HTTPS 安全性

HTTPS 基础配置采取的默认加密算法是 SHA-1,这个算法非常脆弱,安全性在逐年降低,在 2014 年的时候,Google 官方博客就宣布在 Chrome 浏览器中逐渐降低 SHA-1 证书的安全指示,会从 2015 年起使用 SHA-2 签名的证书,可参阅Rabbit_Run在 2014 年发表的文章:《为什么Google急着杀死加密算法SHA-1》

为此,主流的 HTTPS 配置方案应该避免 SHA-1,可以使用迪菲-赫尔曼密钥交换(D-H,Diffie–Hellman key exchange)方案。

首先在目录/etc/ssl/certs运行以下代码生成dhparam.pem文件:

openssl dhparam -out dhparam.pem 2048

然后加入 Nginx 配置:

#优先采取服务器算法
ssl_prefer_server_ciphers on;
#使用DH文件
ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
#定义算法
ssl_ciphers "EECDH+ECDSA+AESGCM EECDH+aRSA+AESGCM EECDH+ECDSA+SHA384 EECDH+ECDSA+SHA256 EECDH+aRSA+SHA384 EECDH+aRSA+SHA256 EECDH+aRSA+RC4 EECDH EDH+aRSA !aNULL !eNULL !LOW !3DES !MD5 !EXP !PSK !SRP !DSS !RC4";
#减少点击劫持
add_header X-Frame-Options DENY;
#禁止服务器自动解析资源类型
add_header X-Content-Type-Options nosniff;
#防XSS攻击
add_header X-Xss-Protection 1;

优化后的综合配置

worker_processes auto;

http {

    #配置共享会话缓存大小,视站点访问情况设定
    ssl_session_cache   shared:SSL:10m;
    #配置会话超时时间
    ssl_session_timeout 10m;

    server {
        listen              443 ssl;
        server_name         www.example.com;
        
        #设置长连接
        keepalive_timeout   70;
        
        #HSTS策略
        add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains; preload" always;
        
        #证书文件
        ssl_certificate     www.example.com.crt;
        #私钥文件
        ssl_certificate_key www.example.com.key; 
        
        #优先采取服务器算法
        ssl_prefer_server_ciphers on;
        #使用DH文件
        ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;
        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
        #定义算法
        ssl_ciphers "EECDH+ECDSA+AESGCM EECDH+aRSA+AESGCM EECDH+ECDSA+SHA384 EECDH+ECDSA+SHA256 EECDH+aRSA+SHA384 EECDH+aRSA+SHA256 EECDH+aRSA+RC4 EECDH EDH+aRSA !aNULL !eNULL !LOW !3DES !MD5 !EXP !PSK !SRP !DSS !RC4";
        #减少点击劫持
        add_header X-Frame-Options DENY;
        #禁止服务器自动解析资源类型
        add_header X-Content-Type-Options nosniff;
        #防XSS攻擊
        add_header X-Xss-Protection 1;
        #...

菜问
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10年后端开发,常用编程语言PHP,java,golang,python。