使用Nginx实现HTTPS双向验证的方法
https单向验证应用广泛想必大家都很熟悉，我已经在一篇博文中分享过，这次来看看Nginx如何实现双向验证。
单向验证与双向验证的区别：
单向验证： 指客户端验证服务器端证书，服务器并不需要验证客户端证书。
双向验证：指客户端验证服务器端证书，而服务器也需要通过CA的公钥证书来验证客户端证书。
详细的握手过程：
单向验证
浏览器发送一个连接请求给安全服务器。
1、服务器将自己的证书，以及同证书相关的信息发送给客户浏览器。
2、客户浏览器检查服务器送过来的证书是否是由自己信赖的CA中心所签发的。如果是，就继续执行协议；如果不是，客户浏览器就给客户一个警告消息：警告客户这个证书不是可以信赖的询问客户是否需要继续。
3、接着客户浏览器比较证书里的消息，例如域名和公钥，与服务器刚刚发送的相关消息是否一致，如果是一致的，客户浏览器认可这个服务器的合法身份。
4、浏览器随机产生一个用于后面通讯的“通话密钥”，然后用服务器的公钥对其加密，然后将加密后的“预主密码”传给服务器。
5、服务器从客户发送过来的密码方案中，选择一种加密程度最高的密码方案，用服务器的私钥加密后通知浏览器。
6、浏览器针对这个密码方案，接着用服务器的公钥加过密后发送给服务器。
7、服务器接收到浏览器送过来的消息，用自己的私钥解密，获得。
8、服务器、浏览器接下来的通讯都是用对称密码方案，使用相同的对称密钥。
双向验证
1、浏览器发送一个连接请求给安全服务器。
2、服务器将自己的证书，以及同证书相关的信息发送给客户浏览器。
3、客户浏览器检查服务器送过来的证书是否是由自己信赖的CA中心所签发的。如果是，就继续执行协议；如果不是，客户浏览器就给客户一个警告消息：警告客户这个证书不是可以信赖的询问客户是否需要继续。
4、接着客户浏览器比较证书里的消息，例如域名和公钥，与服务器刚刚发送的相关消息是否一致，如果是一致的，客户浏览器认可这个服务器的合法身份。
5、服务器要求客户的身份认证，用户可以建立一个随机数然后对其进行数字签名，将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的“预主密码”一起传给服务器。
6、服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性，具体的合法性验证过程包括：客户的证书使用日期是否有效，为客户提供证书的CA 是否可靠，发行CA 的公钥能否正确解开客户证书的发行CA的数字签名，检查客户的证书是否在证书废止列表（CRL）中。检验如果没有通过，通讯立刻中断；如果验证通过，服务器将用自己的私钥解开加密的“预主密码”，然后执行一系列步骤来产生主通讯密码（客户端也将通过同样的方法产生相同的主通讯密码）。
7、客户浏览器告诉服务器自己所能够支持的通讯对称密码方案。
8、服务器从客户发送过来的密码方案中，选择一种加密程度最高的密码方案，用客户的公钥加过密后通知浏览器。
9、浏览器针对这个密码方案，选择一个通话密钥，接着用服务器的公钥加过密后发送给服务器。
10、服务器接收到浏览器送过来的消息，用自己的私钥解密，获得通话密钥。
11、服务器、浏览器接下来的通讯都是用对称密码方案，使用相同的对称密钥。
一、自建CA，签署证书
#openssl配置文件路径 vim/etc/pki/tls/openssl.cnf #下面只列出配置文件中和自建CA有关的几个关键指令 dir=/etc/pki/CA#CA的工作目录 database=$dir/index.txt#签署证书的数据记录文件 new_certs_dir=$dir/newcerts#存放新签署证书的目录 serial=$dir/serial#新证书签署号记录文件 certificate=$dir/ca.crt#CA的证书路径 private_key=$dir/private/cakey.pem#CA的私钥路径
使用openssl制作CA的自签名证书
#切换到CA的工作目录 cd/etc/pki/CA #制作CA私钥 (umask077;opensslgenrsa-outprivate/cakey.pem2048) #制作自签名证书 opensslreq-new-x509-keyprivate/cakey.pem-outca.crt #生成数据记录文件，生成签署号记录文件，给文件一个初始号。 touchindex.txt touchserial echo'01'>serial #自建CA完成
准备服务器端证书
#制作服务器端私钥 (umask077;opensslgenrsa-outserver.key1024) #制作服务器端证书申请指定使用sha512算法签名（默认使用sha1算法） opensslreq-new-keyserver.key-sha512-outserver.csr #签署证书 opensslca-inserver.csr-outserver.crt-days3650
准备客户端证书
#制作客户端私钥 (umask077;opensslgenrsa-outkehuduan.key1024) #制作客户端证书申请 opensslreq-new-keykehuduan.key-outkehuduan.csr #签署证书 opensslca-inkehuduan.csr-outkehuduan.crt-days3650
注意事项:
1、制作证书时会提示输入密码，设置密码可选，服务器证书和客户端证书密码可以不相同。
2、服务器证书和客户端证书制作时提示输入省份、城市、域名信息等，需保持一致。
3、以下信息根证书需要和客户端证书匹配，否则可能出现签署问题。
countryName = match stateOrProvinceName = match organizationName = match organizationalUnitName = match
如何指定签署证书的签名算法
<strong>opensslreqxx -[digest]Digesttosignwith(seeopenssldgst-hforlist)</strong>
查看使用的签名算法:
<strong>#使用-sha256指定算法 opensslreq-new-keyserver.key-sha256-outserver.csr</strong>
二、提供Nginx配置文件
<strong>server{
listen443;
server_namepro.server.com;
ssion;
ssi_silent_errorson;
ssi_typestext/shtml;
sslon;
ssl_certificate/data/server/nginx/ssl/self/server.crt;
ssl_certificate_key/data/server/nginx/ssl/self/server.key;
ssl_client_certificate/data/server/nginx/ssl/self/ca/ca.crt;
ssl_verify_clienton;
ssl_protocolsTLSv1TLSv1.1TLSv1.2;
ssl_ciphersECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-RC4-SHA:!ECDHE-RSA-RC4-SHA:ECDH-ECDSA-RC4-SHA:ECDH-RSA-RC4-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA:!RC4-SHA:HIGH:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!CBC:!EDH:!kEDH:!PSK:!SRP:!kECDH;
ssl_prefer_server_ciphersOn;
indexindex.htmlindex.htmindex.php;
root/data/www;
location~.*\.(php|php5)?$
{
#fastcgi_passunix:/tmp/php-cgi.sock;
fastcgi_pass127.0.0.1:9000;
fastcgi_indexindex.php;
includefastcgi.conf;
}
location~.*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires30d;
}
location~.*\.(js|css)?$
{
expires1h;
}
###thisistouseopenwebsitelianjielikeonapache##
location/{
if(!-e$request_filename){
rewrite^(.*)$/index.php?s=$1last;
break;
}
keepalive_timeout0;
}
location~/.svn/{
denyall;
}
###end##
include/data/server/nginx/conf/rewrite/test.conf;
access_log/log/nginx/access/access.log;
}</strong>
客户端证书格式转换
<strong>#将文本格式的证书转换成可以导入浏览器的证书 opensslpkcs12-export-clcerts-inclient.crt-inkeyclient.key-outclient.p12</strong>
三、将证书导入浏览器，这里以Chrome为例
1、在浏览器窗口右上角找到设置
2、在设置窗口中找到高级设置
3、找到管理证书
4、点击导入证书，然后选择证书路径就可以了
5、在导入证书之后就可以正常访问到服务器数据了
6、如果没有成功导入客户端证书就访问服务器的话，那么服务器验证客户端证书这步就会失败，然后返回如下错误
由于用的是自签证书不被公有CA信任，所以https那里会有红叉。
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