深入理解SSL协议：从理论到实践（二）

前言

这是一篇关于SSL协议的技术文章，有理论知识，但又兼具一定的实战性，文章的主要内容分享了SSL协议的核心概念、工作原理、常见的应用场景，以及就https这种实际应用场景，又着重分享具体的工作原理以及如何实现https访问网站。 无论你是信息安全技术的初学者，还是专业人士，相信这篇文章都能给你带来一些帮助或启示。如果有失误之处，烦请在评论区指出，以便共同成长和进步。

为了更清楚叙述清楚，从逻辑上，我把这部分内容拆成了两部分：

《深入理解SSL协议：从理论到实践（一）-CSDN博客》为理论篇；

《深入理解SSL协议：从理论到实践（二）-CSDN博客》为实战篇；

实现https访问的一般步骤

在SSL协议的应用场景中，有一项是使用https协议来实现网站的加密通信。可能有的小伙伴会有疑问，https与ssl都是协议，有什么区别或联系吗？可以么理解：HTTPS实际上就是HTTP协议的安全版本，它在HTTP的基础上加入了SSL/TLS协议的加密机制，通过在传输层加密数据来保护通信的安全。

目前大多数网站都使用了HTTPS，想要在网站上实现HTTPS，通常需要以下几个步骤：

1、获取SSL证书

一般获取 SSL 证书的途径也就那么几个，以下是一些常见的途径：

• 商业证书颁发机构（CA）：你可以选择购买商业 CA（如 Comodo、DigiCert、GlobalSign、Symantec 等）颁发的 SSL 证书。这些证书通常提供更多的功能和保障，适用于各种企业级需求。
• 托管服务提供商：如果你使用云托管服务（国外如 AWS、Azure、Google Cloud 等，国内，如阿里云、腾讯云等），这些平台通常提供集成的 SSL 证书管理服务，可以方便地获取和配置 SSL 证书。
• Let's Encrypt：Let's Encrypt 是一个免费的证书颁发机构，通过他们的服务可以获取免费的 SSL 证书，支持自动化签发和更新。
• 第三方证书市场：有一些第三方的证书市场（如 SSLs.com、Namecheap 等）也提供各种类型的 SSL 证书选择，你可以在这些市场上购买并获取证书。
• 自签名证书：如果你只是在内部环境或测试目的下使用 SSL 加密，你也可以生成自签名证书来使用。不过需要注意的是，自签名证书在公共网络中可能会受到不信任。

2、安装SSL证书

一旦获得SSL证书，就需要将其安装到Web服务器上。这通常涉及将证书文件和密钥文件配置到服务器软件（如Apache、Nginx等）的相应位置。这个在后面会以nginx为例，安装一个自签名的证书。

3、配置服务器

需要修改Web服务器的配置，启用SSL/TLS协议，并配置加密套件、协议版本等安全参数。

4、更新网站链接

将网站上的所有链接都改为使用https:// 开头，确保网站上所有资源都通过加密连接进行访问。

5、强制重定向

为了确保所有访问都通过HTTPS，通常要对HTTP访问进行强制重定向到HTTPS。

6、测试和验证

最后，需要进行测试和验证，确保HTTPS的配置生效，并且网站在浏览器中显示安全的锁定标志。

至此，就可以以相对安全地访问目标网站了。

HTTPS的工作原理

对于如何实现普通网站的HTTPS的步骤，相信你已经了然。但是整个过程是如何工作的，你了解吗？且往下看。HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）的工作原理主要基于SSL/TLS协议，其关键步骤包括：

1、握手阶段

客户端发起与服务器的连接请求，服务器会返回其SSL证书，证书中包含公钥等信息。客户端验证证书的有效性，并生成一个随机的对称密钥，用服务器的公钥加密后发送给服务器。

2、密钥协商阶段

服务器接收到客户端发送的加密后的对称密钥后，使用自己的私钥解密得到对称密钥，然后双方基于该对称密钥生成会话密钥，用于加密通信数据。

3、数据传输阶段

客户端和服务器之间使用会话密钥进行对称加密和解密通信数据，确保数据在传输过程中的机密性和完整性。

通过以上步骤，HTTPS实现了对数据的加密传输，从而确保了数据在传输过程中的安全性。此外，HTTPS还使用数字证书来验证服务器的身份，防止中间人攻击，确保客户端和服务器之间通信的安全性和可靠性。

在Nginx中配置SSL证书，实现https访问网站

在Nginx中配置SSL证书，即可实现客户端的 HTTPS 访问，配置过程并不复杂，但前提是得有证书。

1、获取SSL证书:

在上面已经提到，可以从信任的证书颁发机构（CA），或者使用 Let's Encrypt 等免费证书服务，来获取 SSL 证书。需要注意的是自签名的证书，最好只用在内网中，在互联网中自签名的证书可能并不被信任。

2、配置SSL证书

在 Nginx 的配置中，指定 SSL 证书的位置、私钥以及其他相关配置。下面nginx.conf中的一段关键配置示例：

    server {
        listen       443 ssl;
        server_name  192.168.35.106;
        root         /usr/share/nginx/html;
        ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;
        ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
        ssl_ciphers 'ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384';
        ssl_prefer_server_ciphers on;
        # Load configuration files for the default server block.
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;

        error_page 404 /404.html;
        location = /404.html {
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
        location = /50x.html {
        }
    }
   server {
        listen 80;
      server_name 192.168.35.106;
    return 301 https://$host$request_uri;
   }

上面的配置示例内容中，需要重点关注几个地方：

• ssl_certificate：指定 SSL 证书文件的路径，这里是 /etc/nginx/ssl/cert.crt，该证书文件包含了公钥、证书链和其他必要信息。
• ssl_certificate_key ：指定 SSL 证书的私钥文件路径，这里是 /etc/nginx/ssl/key.pem，该私钥用于解密客户端发来的加密数据。
• ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;：指定 Nginx 支持的 SSL/TLS 协议版本，这里配置了支持 TLS 1.2 和 TLS 1.3 版本。
• ssl_ciphers 'ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384';：设置加密套件的优先顺序，这里指定了两个加密套件，分别为 ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384 和 ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384。
• ssl_prefer_server_ciphers on;：启用服务器端的加密套件优先设置，表示服务器会优先选择自己支持的加密套件与客户端协商加密方式。
• listen 443 ssl;：当使用 HTTPS 协议时，通常会使用 443 端口来提供加密的网站访问，因此需要确保443可以通过防火墙，并且并启用 SSL 加密。
• 第二个server中listen 80;：这个配置的作用是将所有通过 HTTP（端口 80）访问服务器的请求重定向到 HTTPS（端口 443）上，以确保网站访问是通过加密的安全连接进行；
• return 301 https://$host$request_uri;：这是重定向指令，当收到 HTTP 请求时，会返回一个 HTTP 301 永久重定向响应，将请求重定向到相同的请求 URL，但使用 HTTPS 协议。其中 $host 表示原始请求的主机名，$request_uri 表示原始请求的 URI。

3、重启Nginx

完成 SSL 配置后，需要重新加载或重启 Nginx 以使更改生效。可以使用命令 nginx -s reload 或者 systemctl restart nginx来重新加载配置。

nginx -s reload 
systemctl restart nginx

4、验证

使用浏览器访问你的网站，由原来http访问，改成https访问，如果可以通过 HTTPS 访问并且浏览器地址栏中显示安全连接的标识，那就说明配置已经成功。

写在最后

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