httpd设置HTTPS双向认证
去年用tomcat、jboss配置過HTTPS雙向認證，那時候主要用的是JDK自帶的keytool工具。這次是用httpd + openssl，區(qū)別比較大
在網(wǎng)上搜索了很多文章，發(fā)現(xiàn)全面介紹的不多，或者就是版本比較舊了。所以把我配置的過程完整地記錄下來，以供參考
首先要說明一下，HTTPS涉及到的內(nèi)容非常繁雜，包括各種術(shù)語、命令、算法，我現(xiàn)在也沒有完全搞清楚。本文會盡量把我知道的解釋一下，但是深入的內(nèi)容，暫時不打算深究了
一、環(huán)境
httpd: 2.4.4
openssl：1.0.1
os：ubuntu 12.04 LTS
二、場景
我準備在httpd上配置一個HTTPS雙向認證，既向客戶端表明自己的身份，也只允許特定的客戶端訪問。本文說的主要是作為server的角色的配置，至于作為client的配置，最后也會稍微介紹一下，但是不會詳細說明
一般來說，互聯(lián)網(wǎng)站不會去配置雙向認證，因為客戶端證書的分發(fā)和管理會比較麻煩，會把用戶擋在門外，所以一般是不能這么做的。當然，像銀行等對安全要求很高的網(wǎng)站，也會采用雙向認證，比如U盾、安全控件什么的，其實就是固化的客戶端證書
但是對于企業(yè)應(yīng)用來說，客戶一般是固定的，比如兩個已知的系統(tǒng)對接、內(nèi)部系統(tǒng)集成等。所以在企業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，雙向認證還是比較常見的
三、背景知識
證書（Certificate）是HTTPS的核心，但是其實證書并不是一個單一的東西，而是幾種技術(shù)的綜合
為了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?#xff0c;有很多種技術(shù)，最主要的是以下3種：
1、加密/解密
避免消息明文傳輸，對消息進行加密。早期一般是用對稱加密算法，現(xiàn)在一般都是不對稱加密，最常見的算法就是RSA。在后面的介紹中，也會多次看到RSA這個詞
2、消息摘要
這個技術(shù)主要是為了避免消息被篡改。消息摘要是把一段信息，通過某種算法，得出一串字符串。這個字符串就是消息的摘要。如果消息被篡改（發(fā)生了變化），那么摘要也一定會發(fā)生變化（一般是這樣的。如果2個不同的消息生成的摘要是一樣的，那么這就叫發(fā)生了碰撞）
消息摘要的算法主要有MD5和SHA，在證書領(lǐng)域，一般都是用SHA（安全哈希算法）
3、數(shù)字簽名
數(shù)字簽名是為了驗證雙方的身份，避免身份偽造
以上三個技術(shù)結(jié)合起來，就是在HTTPS中廣泛應(yīng)用的證書（certificate），證書本身攜帶了加密/解密的信息，并且可以標識自己的身份，也自帶消息摘要
四、在httpd中配置單向HTTPS
首先在%HTTPD_HOME%/conf/目錄下，修改httpd.conf文件，加載必要的模塊
這里的前提是，在編譯httpd的時候，已經(jīng)編譯了ssl模塊。這個步驟看另一篇文檔：
http://kyfxbl.iteye.com/blog/1902299
然后再導入默認的SSL配置文件，當然也可以選擇不導入，在httpd.conf直接配置。但是導入默認的可以節(jié)省很多時間，并且默認的文件是用vhost配置的，不會跟main server沖突，可以算是一種最佳實踐
然后打開%HTTPD_HOME%/conf/extra/目錄，看一下httpd-ssl.conf，主要有以下幾個配置
只要開啟前3個，單向的HTTPS認證就配置好了。后面3個目前先注釋掉，是后面雙向認證才用到
然后重啟一下httpd，會發(fā)現(xiàn)報錯：
AH00526: Syntax error on line 106 of /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-ssl.conf:
SSLCertificateFile: file '/usr/local/httpd/conf/server.cer' does not exist or is empty
這是因為httpd需要一個服務(wù)端的私鑰（.key.pem），和一個服務(wù)端證書（.cer）。前面已經(jīng)配置了這2個文件的路徑，但是還沒有創(chuàng)建。下一步就要創(chuàng)建這些文件
五、創(chuàng)建CA（Certificate Authority）
這個CA，也叫“根證書”
服務(wù)端做了一個證書，但是這是沒有法律效力的，誰都可以自己做證書，就根本達不到安全的目的。所以就要有一個機構(gòu)，負責來確認服務(wù)端的身份，然后統(tǒng)一的簽發(fā)證書。這樣才能有權(quán)威性
當瀏覽器通過HTTPS協(xié)議訪問一個網(wǎng)站，網(wǎng)站首先會發(fā)過來一個自己的證書（certificate）。接下來瀏覽器就會到權(quán)威機構(gòu)（CA），去 驗證一下這個證書是不是它簽發(fā)的。如果是的話，就信任這個網(wǎng)站的證書，繼續(xù)訪問;如果不是的話，要怎么處理就依賴于實現(xiàn)了。一般的瀏覽器會彈出一個警告， 讓用戶自己決定要不要繼續(xù)訪問。當然直接拒絕也是可以的
現(xiàn)在國際上有3大CA機構(gòu)，如果是要自己做一個網(wǎng)站的話，如上所述，一般是需要請這些權(quán)威機構(gòu)幫忙簽發(fā)證書的。現(xiàn)在所有的主流瀏覽器，默認都安裝 了這些CA的根證書，所以如果網(wǎng)站的證書是這些權(quán)威機構(gòu)簽發(fā)的，瀏覽器就不會發(fā)出警告了。比如支付寶，它的證書是由VeriSign簽發(fā)的，所以訪問支付 寶，瀏覽器不會發(fā)出警告
這里還有一個鏈條的關(guān)系，比如我有10個子網(wǎng)站，如果每個都要去找CA簽發(fā)證書，就很麻煩。我可以找CA給我簽發(fā)一個次級根證書，然后再用這個次 級根證書給自己簽發(fā)10個證書。那么只要客戶的瀏覽器里有CA根證書就可以了，這10個證書都可以通過認證，不要求客戶安裝次級根證書，原文見下：
如果是企業(yè)應(yīng)用，那完全可以自己給自己當CA，因為可以要求目標用戶（系統(tǒng)）安裝自己的CA根證書，效果是一樣的，還可以省下請權(quán)威CA簽發(fā)證書的費用（互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分發(fā)自己的CA到無數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)用戶上，難度很大）
下面就介紹如何創(chuàng)建自己的CA
1、準備工作
先在隨便一個目錄，創(chuàng)建以下幾個子目錄：
/private
/certificates
其中private放的是私鑰和CSR（后面會介紹），certificates里放的就是證書了
2、創(chuàng)建CA私鑰
最后的參數(shù)是RSA密鑰的長度，默認是512。2048其實長了一點，老的瀏覽器稍后會不支持，不過現(xiàn)在的主流瀏覽器都是支持的，所以問題不大
通過這個命令，私鑰就創(chuàng)建好了，文件名是ca.key.pem
用這個命令，可以看一下剛才創(chuàng)建的這個私鑰的信息
不過基本上，看也是白看，反正我是看不懂。只知道私鑰里其實有2組數(shù)字，是用來形成公鑰的，最后也會包含在證書里
A private key contains a series of numbers. Two of these numbers form the "public key", the others are part of the "private key". The "public key" bits are included when you generate a CSR, and subsequently form part of the associated Certificate.
另外，最后的.pem擴展名，是表示該私鑰用PEM編碼。實際上私鑰和證書都是用PEM編碼的，PEM只是一種編碼格式，不需要太在意。 httpd可以直接處理這種編碼格式，但是瀏覽器和JAVA都不行，所以在需要的時候，會把編碼從PEM改成PKCS，后面會介紹。只要知道證書和私鑰都 有編碼，只是編碼是PEM還是PKCS的區(qū)別而已。就像"你好"可以用UTF-8編碼，也可以用GBK編碼一樣，內(nèi)容是不變的
3、創(chuàng)建CA簽名請求
這里要注意的是，如果不用-subj參數(shù)，那么就會在命令行交互輸入簽發(fā)目標的身份識別信息，這叫DN（Distinguished Name）。其中別的都不要緊，最重要的是CN那一行，因為我這里是根證書，所以我設(shè)置為*.kyfxbl.net，這樣我后面用這個CA簽發(fā)的 www.kyfxbl.net、game.kyfxbl.net、news.kyfxbl.net……，全都是有效的
生成的簽名請求文件，是ca.csr
同上，看不懂
4、自己簽發(fā)CA根證書
這里參數(shù)很復雜，我也不太清楚準確的意思是什么，可以用openssl x509 -help自己研究一下
生成的ca.cer，就是最終的根證書了！這個文件非常重要，因為后續(xù)的服務(wù)端證書、客戶端證書，都是用這個CA簽發(fā)的，也要把它分發(fā)給客戶，讓他們導入到自己的瀏覽器或者系統(tǒng)中
查看的命令是：
5、把根證書從PEM編碼轉(zhuǎn)為PKCS編碼
這步其實不是必選的，但是前面說過，JAVA環(huán)境是不能直接用PEM編碼的證書的，很多瀏覽器也不行，所以有時候也需要轉(zhuǎn)一下編碼
得到的ca.p12就是轉(zhuǎn)碼后的CA根證書，在不能直接用ca.cer的時候，就用ca.p12代替
六、簽發(fā)服務(wù)端證書
現(xiàn)在CA根證書和私鑰都有了，就可以開始簽發(fā)服務(wù)端證書了（簽發(fā)請求ca.csr是過程文件，有了cer就不再需要它了，要刪掉也可以）。下面的命令和簽發(fā)CA證書時都差不多，但是參數(shù)上有區(qū)別
1、創(chuàng)建服務(wù)端私鑰
2、創(chuàng)建服務(wù)端證書簽發(fā)請求
和ca.csr的區(qū)別在于，這里的CN不是*.kyfxbl.net，而是www.kyfxbl.net，因為我現(xiàn)在是在為www.kyfxbl.net申請證書
3、利用CA根證書，簽發(fā)服務(wù)端證書
這里和前面自己簽發(fā)CA證書時，參數(shù)區(qū)別就比較大了，最后得到的server.cer，就是服務(wù)端證書
七、測試單向認證
把server.key.pem和server.cer拷貝到%HTTPD_HOME%/conf/目錄下，然后重新啟動httpd，會要求輸入一個密碼
然后訪問http://localhost:443/，會報400錯誤：
接下來用https://localhost:443來訪問，瀏覽器報警：
這里就是前面創(chuàng)建CSR時，輸入的CN的作用，這個證書是為www.kyfxbl.net申請的，這里請求的地址卻是localhost，不匹配所以報錯。為了能用www.kyfxbl.net這個主機名來訪問，就需要改一下/etc/hosts文件：
127.0.0.1?????? localhost
192.168.1.102?? www.kyfxbl.net
然后就可以用www.kyfxbl.net來訪問了，再試一下：https://www.kyfxbl.net/
這次瀏覽器還是告警，但是告警信息變了：
證書信息如下：
可以看到這個證書是由*.kyfxbl.net這個CA頒發(fā)的，瀏覽器不認識，所以不信任由這個CA簽發(fā)的所有證書。接下來就需要把ca.cer 導入瀏覽器。這里直接導入server.cer也是可以的，但是后面如果又創(chuàng)建一個網(wǎng)站比如說www2.kyfxbl.net，那么又不行了。所以最好的 辦法是直接導入CA根證書，那么后續(xù)只要是用這個根證書簽發(fā)的證書，瀏覽器都會信任
導入前：
導入后：
再次訪問，可以看到成功了，瀏覽器不告警，并且URL欄前面打了一個綠勾
八、配置雙向認證
如果要配置服務(wù)器只允許合法的用戶訪問，就需要配置雙向認證
配置為雙向認證之后，除了服務(wù)端要發(fā)證書給客戶端之外，客戶端也要發(fā)客戶端證書到服務(wù)端，服務(wù)端認證通過，才允許訪問
在單項認證的基礎(chǔ)上，再配置以上3個參數(shù)
SSLCACertificateFile，這個意思是當客戶端發(fā)來客戶端證書的時候，httpd用哪個CA根證書校驗它
配置好了，還不能重啟，因為現(xiàn)在客戶端證書還沒做好
這里要說明一下，客戶端證書是怎么來的
有2種方式：
第一種，客戶端也自己CA，然后簽發(fā)證書給自己。把客戶端的CA根證書發(fā)過來，配置成SSLCACertificateFile。這在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用里基本是不可能的，安全和管理都是問題。但是在企業(yè)應(yīng)用里，還是比較常見的，雙方互相交換CA根證書
第二種，就用剛才服務(wù)端的CA根證書，簽發(fā)一個客戶端證書，發(fā)給用戶，用戶每次用這個證書來發(fā)請求，像銀行，支付寶等等，用的是這種方式
當然理論上其實還有一種辦法，就是客戶自己去找權(quán)威CA簽證書，但是這個是不可能的，因為很麻煩，找CA簽也非常貴
本文用的是第2種方法。其實都是一樣的。關(guān)鍵還是在CA根證書上，所以前面也說過了，CA根證書非常重要
九、簽發(fā)客戶端證書
1、創(chuàng)建客戶端私鑰
2、創(chuàng)建客戶端證書簽發(fā)請求
這里的不同在于，這里的CN不是*.kyfxbl.net，也不是www.kyfxbl.net，隨便填一個kyfxbl就好了，或者干脆叫user都沒問題，反正是一個客戶端證書
3、利用CA根證書，簽發(fā)客戶端證書
這里和簽發(fā)server.cer基本是一樣的
4、把客戶端證書轉(zhuǎn)換成p12格式
這步是必須的，因為稍后就需要把客戶端證書導入到瀏覽器里，但是一般瀏覽器都不能直接使用PEM編碼的證書
十、測試雙向認證
把ca.cer拷貝到%HTTPD_HOME%/conf/目錄下，重啟httpd
然后再次訪問https://www.kyfxbl.net/，結(jié)果這次不是警告，而是直接報錯：
接下來要把client.p12導入到瀏覽器里
導入前：
導入的時候會要求輸入密碼，這是為了避免有人偷偷拷貝了別人的客戶端證書，偽裝成合法用戶：
導入后：
然后再次訪問，瀏覽器會要求選擇證書。這個步驟是通過雙向認證訪問網(wǎng)站時必須的，但是平時訪問銀行、支付寶的時候貌似沒有，這是因為這些網(wǎng)站為了簡化用戶的操作，都會要求用戶安裝什么“安全控件”，控件自動選擇了證書
點擊確定，訪問成功！
十一、JKS等
到這里，用httpd配置雙向HTTPS認證就完成了
本文說的是作為server的角色，要如何配置。但是在JAVA環(huán)境下，如果要以client的角色，通過雙向認證發(fā)起請求，則還有些不同
這里實際上是要充當一個類似瀏覽器的角色，需要校驗server certificate，還需要在發(fā)起請求的時候，把client certificate發(fā)過去
在JAVA里，是通過keystore和truststore來實現(xiàn)的，不在本文的討論范圍內(nèi)。可以看一下其他的幾篇博客，在HTTPS分類里
十二、參考資料
http://httpd.apache.org/docs/2.4/en/ssl/
http://linux.chinaunix.net/techdoc/net/2008/01/08/976172.shtml
《JAVA加密與解密的藝術(shù)》——作者梁棟
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/kabi/p/5623198.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的httpd设置HTTPS双向认证的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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