openssl+http实现https

openssl详解及实现https

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。

秘钥算法和协议：

• 对称加密：
  加密和解密使用同一个密钥，原始数据分成固定大小块，算法不同
  秘钥过多，秘钥分发困难
  DES,3DES  AES  Blowfish  Twofish  IDEA  RC6 CAST5

• 公钥加密：
     分公钥与私钥
         公钥：从私钥中提取产生，可公开给所有人；pubkey
         私钥：通过工具创建，使用者自己留存保证其私密性；secret key
     数字签名：（私钥加密的特征码）接受方确认发送方身份
     秘要交换：发送方用对方公钥加密一个对称秘钥 发送给对方
     数据加密：不常用公钥进行数据加密 慢，RSA，DSA

  发送方：

  接收方：

1. 用自己的私钥解密对称秘钥

2. 用对称秘钥解密整段数据–保密性

3. 用发送方的公钥解密特征码–验证发送方身份

4. 计算特征码与接收的特征码作比较–保证数据完整性
   可能出现中间人。要可靠的拿到对方公钥：CA

1. 计算数据的特征码

2. 用自己的私钥加密这段特征码

3. 生成临时对称秘钥（一次性），用其加密整段数据（包括加密的特征码）

4. 用接收方的公钥加密临时对称秘钥附加在数据后

秘要交换：公钥交换
 DH:利用 已知大质数的高次方的结果   反求次方极难
 协商生成p,g   本机生成x,将 p^x%g 的结果发送
 接收方本机生成y   求 (p^x%g)^y   对方 (p^y%g)x  结果相同
 RSA ECDH ECDHE

PKI: Public Key Infrastructure

• 签证机构：CA（Certificate Authority）
  注册机构：RA
  证书吊销列表：CRL
  证书存取库：

X.509：定义了证书的结构以及认证协议标准

• 版本号
  序列号
  签名算法
  颁发者
  有效期限
  主体名称
  主体公钥
  CRL分发点
  扩展信息
  发行者签名

SSL: Secure Socket Layer
TLS: Transport Layer Security

数据保密性
数据完整性
安全验证

OpenSSL：开源项目，三个组件

• openssl: 多用途的命令行工具

• libcrypto: 加密算法库

• libssl：加密模块应用库，实现了ssl及tls

# openssl
标准命令，消息摘要命令，加密命令

openssl enc
    -e：加密
    -d：解密
    -a：文本编码格式
    -salt：盐
    -in：要处理的文件
    -out：要输出的文件
]# openssl enc -e -rc4 -a -salt -in fstab -out fstab.en 加密

单向加密：计算特征码

openssl dgst -   FILE
    md2 md4 md5 rmd160  sha sha1 

]# md5sum FILE
]# openssl dgst -md5 FILE   md5加密

生成用户密码：

openssl passwd -1 -salt SALT

生成随机数：

openssl rand [base64|hex] #
    base64：
    hex：16进制编码
    #:长度
]# openssl rand -base64 10  使用时去掉尾部两个“==”
GyA/hYBNH20RAQ==

https：http+openssl

环境：
Web：CentOS 6.8，10.1.235.6
CA：CentOS 7，10.1.235.7
关闭防火墙及selinux

CentOS 7，10.1.235.7：
建立私有CA：

    生成私钥：指定位置
]# (umask 077;openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 4096)
    生成字签证书：
]# openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3650
    -new：生成新证书签署请求
    -x509：生成自签格式证书，用于创建私有CA，其它情况不加
    -key：生成请求时用到的私钥路径
    -out：生成的请求文件路径，若自签操作将直接生成签署过的证书
    -days：证书的有效时长
...
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Beijing 
Locality Name (eg, city) [Default City]:Beijing
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:Class
Organizational Unit Name (eg, section) []:Ops
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.zjj.com
Email Address []:

创建所需文件：
]# touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt}
]# echo 01 > /etc/pki/CA/serial

CentOS 6.8，10.1.235.6：
安装配置http服务：

安装http及mod_ssl模块
]# yum install httpd mod_ssl
]# vi /etc/httpd/conf/httpd.conf
#ServerName www.example.com:80
取消注释更改 ServerName www.zjj.com:80

DocumentRoot "/var/www/html"
注释该行 #DocumentRoot "/var/www/html"
保存退出

生成证书请求：

]# mkdir /etc/httpd/ssl
]# cd /etc/httpd/ssl

    生成私钥：
]# (umask 077;openssl genrsa -out  httpd.key 2048)

    生成证书请求：
]# openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
...填入相关内容
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Beijing
Locality Name (eg, city) [Default City]:Beijing
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:Class 
Organizational Unit Name (eg, section) []:Ops
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.eva.com
Email Address []:
...

    将请求发送至CA主机：
]# scp ../ssl/httpd.csr  10.1.235.7:/

    在CA主机上签署：CentOS 7，10.1.235.54
]# openssl  ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 365
    将证书发送至Web主机
]# scp httpd.crt  10.1.235.6:/etc/httpd/ssl

Web主机配置ssl，找到以下两行，更改对应的证书及私钥文件：

]# vi /etc/httpd/conf.d/ssl.conf

SSLCertificateFile /etc/httpd/ssl/httpd.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/httpd/ssl/httpd.key

在虚拟主机标签内添加：
Documentroot /virtual
<Directory /virtual>
    Options None
    AllowOverRide None
</Directory>

]# mkdir /vitual
]# vi /virtual/index.html   创建首页文件
<center>https from 10.1.235.6</center>

测试：

在/etc/hosts文件中添加一条域名解析
10.1.235.6  www.eva.com

可以在Cent 7上指定证书访问：未指定证书访问https会报错
]# curl --cacert /etc/pki/CA/cacert.pem https://www.eva.com
<center>https from 10.1.235.6</center>

windows中可以将证书导入为受信任的根证书