使用openSSL和nginx搭建本地https服务

2023-08-06 13:34:46

使用openSSL和nginx搭建本地https服务

一.写在前面的话
二、实验过程

一.写在前面的话

这里在主要介绍在本地环境下，搭建https的过程，关于https的相关理论，可以参考我上一篇博客：
Https原理解析及详细推演过程。
这里主要先明确几个概念：

SSL/TSL： SSL 的英文全称是 “Secure Sockets Layer” ，中文名为 “ 安全套接层协议层 ” ，它是网景（ Netscape ）公司提出的基于 WEB 应用的安全协议。 SSL 协议指定了一种在应用程序协议（如 HTTP 、 Telenet 、 NMTP 和 FTP 等）和 TCP/IP 协议之间提供数据安全性分层的机制，它为 TCP/IP 连接提供数据加密、服务器认证、消息完整性以及可选的客户机认证。 TSL的英文全称是“Transport Layer Security”，中文名为 “ 传输层安全性协议 ” ,在1996年，由Netscape和Paul Kocher共同设计的版本SSL 3.0协议发布。SSL 3.0协议获得互联网广泛认可和支持，因特网工程任务组（IETF）接手负责该协议，并将其重命名为传输层安全（TLS）协议。TLS协议的第一个版本（RFC 2246）于1999年1月发布，实质上就是SSL 3.0协议的适度改进版。虽然TLS协议和SSL协议是同一个协议的迭代升级，但是其重命名后在名称上造成的混淆一直延续到今天，业内通常将二者统称为SSL/TLS协议。
CSR：CSR的英文全称是“Certificate Signing Request”，是一个证书签名请求，是客户的服务器软件所生成的一串文本字符。客户在注册的过程中首先要在WEB服务器上生成CSR，并把这串字符提供给证书认证中心。CSR中包括国家、省份、城市、组织名称、部门、域名、邮箱等信息，它还不是一个证书，知识一个整数签名的请求文件。
CRT：CRT是英文单词Certificate的缩写，即生成的真实的整数；
KEY：指利用des3等对称加密算法生成的私钥；
X509：由国际电信联盟（ITU-T）制定的数字证书标准
OpenSSL：是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

二、实验过程

1.实验环境及物料

win10 操作系统、Win64 OpenSSL v1.1.1i、VMware、centos 7.x、 nginx;

2.证书中的信息说明

Country Name (2 letter code) [AU]:CN #请求签署人的国家
State or Province Name (full name) [Some-State]:Shandong:#请求签署人的省份
Locality Name (eg, city) []:Jining:#请求签署人的城市名字
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:91donkey :#请求签署人的公司名字
Organization Name (eg, company)[Default Company Ltd]:#请求签署人的公司名字
Organizational Unit Name (eg, section) []:jishubu:#请求签署人的部门名字
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:donkey.com:#这里一般填写请求人的服务器域名

3.Win64 OpenSSL v1.1.1i下载

下载地址：http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

下载到本地，然后按照提示，直接傻瓜式安装就行，这里我就不再演示了，我在本机的安装位置：
C:\Program Files\OpenSSL-Win64

4.OpenSSL自建服务端证书请求

进入OpenSSL的安装目录中的bin目录：找到OpenSSL.exe，通过这个可执行文件来进行下面一系列的操作。

1.生成服务端私钥

openssl.exe genrsa -des3 -out d:/study/openssl/server.key 2048

注意这个过程中要输入密码,执行完成后，我们看到目录中生成了server,key这个文件.

2.由私钥生成待签名证书

利用上一步生成的server.key生成待签名证书，即证书生成请求,CSR文件。

openssl.exe req -new -key d:/study/openssl/server.key -out d:/study/openssl/pub.csr

这个中间需要输入在第一步中设置的密码，然后填写证书请求信息。执行完成后，我们看到输出目录中出现pub.csr文件。

3.查看CSR文件中的信息

openssl.exe  req -text -in d:/study/openssl/pub.csr

5.OpenSSL自建CA根证书

我们用的操作系统（windows,linux,unix,android,ios等）都预置了很多信任的根证书，比如VeriSign根证书,那么浏览器在访问服务端的时候，SSL协议握手时服务器就会把它的服务器证书发给用户浏览器，而这本服务器证书又比如说是VeriSign颁发的，自然就能验证通过。
win10系统里要查看证书，右键工具栏左下角windows图标，选择“运行”，然后输入certmgr.msc,回车，这时就会弹出一个窗口就可以查看到了，如下图所示：

1.创建CA私钥

openssl.exe  genrsa -out  d:/study/openssl/ca.key 2048

执行完成后，输出目录中生成ca.key这个文件。

2.生成CA待签名证书

openssl.exe req -new -key d:/study/openssl/ca.key -out d:/study/openssl/ca.csr

执行完成后，输出目录会出现ca.csr文件。

3.生成CA根证书

openssl.exe x509 -req -in d:/study/openssl/ca.csr -extensions v3_ca  -signkey d:/study/openssl/ca.key -out d:/study/openssl/ca.crt

执行完成后，输出目录中生成ca.crt文件。

6.OpenSSL生成服务端证书

openssl.exe x509 -days 365 -req -in d:/study/openssl/pub.csr -extensions v3_req -CAkey d:/study/openssl/ca.key -CA d:/study/openssl/ca.crt -CAcreateserial -out d:/study/openssl/server.crt

执行完成后，输出目录中生成了server.crt证书文件。

证书制作完毕。

7.nginx中配置证书

nginx的搭建过程，我这里就不再详细说明了，不清楚的小伙伴，可以参考我之前的博客：
Nginx搭建静态资源Web服务器。

1.Nginx开启SSL模块

在我第一次配置好启动nginx的时候，启动不了，抛出错误如下：

nginx: [emerg] the "ssl" parameter requires ngx_http_ssl_module in /usr/local/nginx/conf/nginx.conf:37

原因也很简单，nginx缺少http_ssl_module模块，编译安装的时候带上–with-http_ssl_module配置就行了，但是现在的情况是我的nginx已经安装过了，怎么添加模块，其实也很简单，这里做个简单说明。

切换到源码包：

 cd /soft/nginx-1.18.0/src

configure 生成新的配置信息：

 ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module

执行make命令
运行上面的命令即可，配置完成后，运行命令：

make

这里不要进行make install，否则就是覆盖安装。

备份原有已安装好的nginx

cp /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.bak

覆盖掉原有的nginx
然后将刚刚编译好的nginx覆盖掉原有的nginx（这个时候nginx要停止状态）

cp ./objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

这样https模块就暗转更好了。

2.上传证书文件到服务器

将server.key和sever.crt文件上传的本地虚拟中的linux服务器上，这里我直接放到
/usr/local/openssl

3.在nginx上配置证书文件

nginx上开启443端口，同时配置证书地址：
    # HTTPS server
    #
    server {
        listen       443 ssl;
        server_name  51donkey.com;

        ssl_certificate      /usr/local/openssl/server.crt;
        ssl_certificate_key  /usr/local/openssl/server.key
        location / {

            alias html/;
            autoindex on;
            set $limit_rate 2m;
        }

4.启动nginx

./sbin/nginx

这时候需要输入密码，就是我们最开始输入的密码。这样nginx就配置完成了。
如果不想输入密码，我们可以用OpenSSL下面的命令：

openssl.exe rsa -in d:/study/openssl/server.key -out d:/study/openssl/unsecure-server.key

输出目录中生成了unsecure-server.key，把这个key上传的服务器，然后将nginx配置中
ssl_certificate_key /usr/local/openssl/server.key
改为
ssl_certificate_key /usr/local/openssl/unsecure-server.key

到此为止，nginx就配置完成了。
我们先访问下看看：
我在本地设置了host: