简介

TLS,即传输层安全性,及其前身SSL,即安全套接字层,是用于将普通流量包装在受保护的加密包中的网络协议。

使用这项技术,服务器可以在服务器和客户端之间安全地发送流量,而不会被外部方拦截。证书系统还帮助用户验证他们正在连接的站点的身份。

在本指南中,您将为 CentOS 7 服务器上的 Nginx web 服务器设置一个自签名的 SSL 证书。

先决条件

要完成本教程,您应具备以下条件:

配置了具有 sudo 权限的非根用户的 CentOS 服务器,如《CentOS 7 初始服务器设置》中所述。在服务器上安装了 Nginx,如《如何在 CentOS 7 上安装 Nginx》中所述。

当您准备好开始时,请使用您的 sudo 用户登录到服务器。

步骤 1 — 创建 SSL 证书

TLS/SSL 通过使用公共证书和私钥的组合来工作。SSL 密钥在服务器上保密。它用于加密发送给客户端的内容。SSL 证书与请求内容的任何人公开共享。它可用于解密由相关 SSL 密钥签名的内容。

服务器上应该已经存在 /etc/ssl/certs 目录,用于保存公共证书。您还需要创建一个 /etc/ssl/private 目录,用于保存私钥文件。由于此密钥的保密对于安全性至关重要,因此重要的是要锁定权限,以防止未经授权的访问:

sudo mkdir /etc/ssl/private

sudo chmod 700 /etc/ssl/private

现在,您可以通过在终端中输入以下命令,使用 OpenSSL 一次性创建自签名密钥和证书对:

sudo openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout /etc/ssl/private/nginx-selfsigned.key -out /etc/ssl/certs/nginx-selfsigned.crt

您将被要求回答一系列问题。在讨论这些问题之前,让我们看看命令中发生了什么:

openssl:这是用于创建和管理 OpenSSL 证书、密钥和其他文件的基本命令行工具。req:此子命令指定您要使用 X.509 证书签名请求(CSR)管理。“X.509” 是 SSL 和 TLS 遵循的用于其密钥和证书管理的公钥基础设施标准。您要创建一个新的 X.509 证书,因此您正在使用此子命令。-x509:这进一步修改了先前的子命令,告诉实用程序您要创建自签名证书,而不是生成证书签名请求,这通常会发生。-nodes:这告诉 OpenSSL 跳过使用密码短语保护您的证书的选项。您需要 Nginx 能够在服务器启动时无需用户干预地读取文件。密码短语会阻止这种情况发生,因为您每次重新启动后都需要输入它。-days 365:此选项设置证书被视为有效的时间长度。在此处设置为一年。-newkey rsa:2048:这指定您要同时生成新证书和新密钥。您之前没有创建用于签署证书的密钥,因此需要同时创建它和证书。rsa:2048 部分告诉它生成一个长度为 2048 位的 RSA 密钥。-keyout:此行告诉 OpenSSL 在哪里放置您正在创建的生成私钥文件。-out:这告诉 OpenSSL 在哪里放置您正在创建的证书。

如上所述,这些选项将创建一个密钥文件和一个证书。您将被要求回答关于服务器的一些问题,以便将信息嵌入证书中。

适当填写提示。最重要的一行是请求“通用名称(例如服务器 FQDN 或您的名称)”。您需要输入与您的服务器关联的域名或您服务器的公共 IP 地址。

提示的全部内容将如下所示:

Country Name (2 letter code) [XX]:US

State or Province Name (full name) []:Example

Locality Name (eg, city) [Default City]:Example

Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:Example Inc

Organizational Unit Name (eg, section) []:Example Dept

Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:your_domain_or_ip

Email Address []:webmaster@example.com

您创建的两个文件将被放置在 /etc/ssl 目录的适当子目录中。

由于您正在使用 OpenSSL,您还应该创建一个强大的 Diffie-Hellman 组,用于与客户端协商完美前向保密。

您可以通过输入以下命令来执行此操作:

sudo openssl dhparam -out /etc/ssl/certs/dhparam.pem 2048

这可能需要几分钟,但完成后,您将在 /etc/ssl/certs/dhparam.pem 中拥有一个强大的 DH 组,您可以在配置中使用。

步骤 2 — 配置 Nginx 使用 SSL

在 CentOS 中,默认的 Nginx 配置相当零散,带有默认的 HTTP 服务器块存储在主配置文件中。Nginx 会在 /etc/nginx/conf.d 目录中检查以 .conf 结尾的文件以获取额外的配置。

您将在此目录中创建一个新文件,用于配置一个服务器块,以使用您生成的证书文件提供内容。然后,您可以选择配置默认的服务器块以将 HTTP 请求重定向到 HTTPS。

创建 TLS/SSL 服务器块

在 /etc/nginx/conf.d 目录中创建并打开一个名为 ssl.conf 的文件:

sudo vi /etc/nginx/conf.d/ssl.conf

在其中,首先打开一个 server 块。默认情况下,TLS/SSL 连接使用端口 443,因此这应该是您的 listen 端口。server_name 应设置为您在生成证书时用作通用名称的服务器域名或 IP 地址。接下来,使用 ssl_certificate、ssl_certificate_key 和 ssl_dhparam 指令来设置您生成的 SSL 文件的位置:

server {

listen 443 http2 ssl;

listen [::]:443 http2 ssl;

server_name your_server_ip;

ssl_certificate /etc/ssl/certs/nginx-selfsigned.crt;

ssl_certificate_key /etc/ssl/private/nginx-selfsigned.key;

ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;

}

接下来,您将添加一些额外的 SSL 选项,以增加站点的安全性。您将使用的选项是来自 Cipherlist.eu 的建议。该网站旨在为流行软件提供易于消化的加密设置。

有一些配置的部分您可能希望进行修改。首先,您可以为上游请求添加您首选的 DNS 解析器到 resolver 指令中。在本指南中,您使用了 Google 的解析器,但如果您有其他偏好,可以进行更改。

最后,您应该花一点时间了解 HTTP 严格传输安全性(HSTS),特别是关于“preload”功能。预加载 HSTS 可以提供增强的安全性,但如果意外启用或错误启用,可能会产生深远的后果。在本指南中,您不会预加载这些设置,但如果您确信理解了其影响,可以进行修改。

server {

listen 443 http2 ssl;

listen [::]:443 http2 ssl;

server_name your_server_ip;

ssl_certificate /etc/ssl/certs/nginx-selfsigned.crt;

ssl_certificate_key /etc/ssl/private/nginx-selfsigned.key;

ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;

########################################################################

# from https://cipherlist.eu/ #

########################################################################

ssl_protocols TLSv1.3;# Requires nginx >= 1.13.0 else use TLSv1.2

ssl_prefer_server_ciphers on;

ssl_ciphers EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM;

ssl_ecdh_curve secp384r1; # Requires nginx >= 1.1.0

ssl_session_timeout 10m;

ssl_session_cache shared:SSL:10m;

ssl_session_tickets off; # Requires nginx >= 1.5.9

ssl_stapling on; # Requires nginx >= 1.3.7

ssl_stapling_verify on; # Requires nginx => 1.3.7

resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;

resolver_timeout 5s;

# Disable preloading HSTS for now. You can use the commented out header line that includes

# the "preload" directive if you understand the implications.

#add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubDomains; preload";

add_header X-Frame-Options DENY;

add_header X-Content-Type-Options nosniff;

add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";

##################################

# END https://cipherlist.eu/ BLOCK #

##################################

}

因为您使用的是自签名证书,所以不会使用 SSL stapling。Nginx 将简单地输出警告,为您的自签名证书禁用 stapling,并继续正常运行。

最后,添加您站点的其余 Nginx 配置。这将根据您的需求而有所不同。您只需复制默认位置块中使用的一些指令,这将设置文档根目录和一些错误页面:

server {

listen 443 http2 ssl;

listen [::]:443 http2 ssl;

server_name your_server_ip;

ssl_certificate /etc/ssl/certs/nginx-selfsigned.crt;

ssl_certificate_key /etc/ssl/private/nginx-selfsigned.key;

ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;

########################################################################

# from https://cipherlist.eu/ #

########################################################################

. . .

##################################

# END https://cipherlist.eu/ BLOCK #

##################################

root /usr/share/nginx/html;

location / {

}

error_page 404 /404.html;

location = /404.html {

}

error_page 500 502 503 504 /50x.html;

location = /50x.html {

}

}

完成后,保存并退出。这将配置 Nginx 使用您生成的 SSL 证书来加密流量。指定的 SSL 选项确保只使用最安全的协议和密码。请注意,此示例配置仅提供默认的 Nginx 页面,因此您可能需要修改它以满足您的需求。

创建从 HTTP 到 HTTPS 的重定向(可选)

根据当前的配置,Nginx 对于端口 443 的请求会响应加密内容,但对于端口 80 的请求则会响应未加密内容。这意味着您的站点提供了加密,但并未强制使用。在某些情况下这可能没问题,但通常最好要求加密。特别是在浏览器和服务器之间可能传输密码等机密数据时,这一点尤为重要。

幸运的是,默认的 Nginx 配置文件允许我们轻松地向默认的端口 80 服务器块添加指令。您可以通过在 ssl.conf 的开头插入以下内容来实现:

server {

listen 80;

listen [::]:80;

server_name your_server_ip;

return 301 https://$host$request_uri;

}

. . .

完成后保存并关闭文件。这将配置端口 80(默认)的 HTTP 服务器块,将传入请求重定向到您配置的 HTTPS 服务器块。

步骤 3 —— 启用 Nginx 中的更改

现在您已经进行了更改,可以重新启动 Nginx 来实施新的配置。

首先,您应该检查配置文件中是否存在语法错误。您可以通过输入以下命令来执行此操作:

sudo nginx -t

如果一切顺利,您将会得到以下类似的结果:

nginx: [warn] "ssl_stapling" ignored, issuer certificate not found

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

请注意开头的警告。如前所述,由于自签名证书无法使用 SSL stapling,因此此特定设置会引发警告。这是预期的,您的服务器仍然可以正确加密连接。

如果您的输出与上述内容匹配,则您的配置文件没有语法错误。您可以安全地重新启动 Nginx 以实施更改:

sudo systemctl restart nginx

Nginx 进程将被重新启动,实施您配置的 SSL 设置。

步骤 4 —— 测试加密

现在,您可以测试您的 SSL 服务器了。

打开您的网络浏览器,然后在地址栏中输入 https://,后面跟上您服务器的域名或 IP:

https://server_domain_or_IP

由于您创建的证书未经您浏览器信任的证书颁发机构签名,您可能会看到类似下面的警告:

!Nginx self-signed cert warning

这是预期的和正常的。您只关心证书的加密方面,而不是主机真实性的第三方验证。点击“高级”然后点击提供的链接以继续访问您的主机:

!Nginx self-signed override

您应该能够访问您的站点。如果您查看浏览器地址栏,您将看到部分安全性的指示。这可能是一个带有“x”的锁定图标,或者带有感叹号的三角形。在这种情况下,这只是意味着无法验证证书。它仍然在加密您的连接。

如果您配置了 Nginx 将 HTTP 请求重定向到 HTTPS,您还可以检查重定向是否正常工作:

http://server_domain_or_IP

如果结果显示相同的图标,这意味着您的重定向已经正常工作。

结论

您已经配置了 Nginx 服务器以为客户端连接使用强加密。这将允许您安全地提供请求,并防止外部方读取您的流量。

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