一、网络安全涉及的问题:
1、网络安全问题-数据机密性问题
传输的数据可能会被第三方随时都能看到
2、 网络安全问题-数据完整性问题
传输的数据不能随意让任何人进行修改
3、网络安全问题-身份验证问题
第一次通讯时,需要确认通讯双方的身份正确
二、如何解以上问题
1、网络安全问题-数据机密性问题解决
(1 )利用普通加密算法解决机密性
利用相应算法,对传输数据(明文数据)进行加密(密文数据);再利用对应算法,将加密数据解密变为真实数据
优点:实现了数据机密传输,避免了明文传输数据的危险性。
缺点:利用加密算法,将明文改密文,如果第三方获得加密算法,即可将传输密文再次变为明文
(2)利用对称加密算法解决机密性(重要的一种加密方式)
对称加密算法就好比将普通算法的规则手册放入到了保险柜里,只有获取保险柜和保险柜钥匙才能获取《算法手册》
优点:密钥加密算法计算速度非常快;解决了普通加密算法的安全问题
缺点:加解密过程的安全性完全依赖于密钥,并且对称加密密钥是公开的,当通讯加密对象过多时,无法解决密钥管理问题。
2、网络安全问题-数据完整性问题解决
(1)、利用单项加密算法(全网备份数据完整性)
根据数据生成特征码(数据指纹信息);接收数据方获取数据信息算出特征码,验证是否与发送过来的特征码一致
若特征码一致,表示数据完整性没被破坏;若特征码不一致,表示数据已被破坏,直接丢弃
扩展说明:
01:不同数据的特征码(数据指纹信息)是不可能一致的
单项加密算法特征
· 数据输入一样,特征码信息输出必然相同
· 雪崩效应,输入的微小改变,将造成输出的巨大改变
· 定长输出,无论源数据多大,但结果都是一样的
· 不可逆的,无法根据数据指纹,还原出原来的数据信息。
优点:有效的解决了数据完整性问题
缺点:没有考虑中间人攻击对数据信息的影响
(2)、利用单项加密算法(加密特征码)
利用对称加密算法对数据加密的同时,也对特征码进行加密;
接收方拥有和发送方一样的密钥,才可以解密加密后的数据和特征码
而中间人加密的特征码是没有办法让接收方进行解密的,所以接收方获取不了特征码,直接丢弃数据
扩展说明:
01:那么对称密钥如何有效的让通讯双方获取呢
需要进行对称密钥协商过程,即通过密钥交换机制(Internet key exchange IKE)
实现密钥交换机制的协议称为diffie-hellman协议
3、 网络安全问题-身份验证问题解决
(1)、利用非对称密钥加密算法(公钥加密算法)
发送方建立私钥和公钥,将公钥发送给接收方,从而实现发送数据方的身份验证
让你的母亲验证你的爸爸身份信息,你的母亲就称为证书颁发机构
公钥信息在网站访问过程中,被称为证书(身份证)
网络安全问题结论:实现网络安全性,需要解决问题的顺序为
解决身份验证问题
解决数据完整性问题
解决数据机密性问题
三、 网络安全证书由来
根据上述结论可知,网络安全性最首先要解决的就是身份验证问题;
而解决身份验证问题,最主要的方式就是借助私钥和公钥
而最主要的公钥信息获取就变得尤为重要;利用第三方公正者,公正公钥信息
目前标准的证书存储格式是x509,还有其他的证书格式,需要包含的内容为:
证书==身份证
? 公钥信息,以及证书过期时间
? 证书的合法拥有人信息
? 证书该如何被使用(不用关注)
? CA颁发机构信息
? CA签名的校验码
四、 OpenSSL软件落地https详细说明
获取OpenSSL软件的版本信息:
rpm -qa openssl
openssl version <- 查看openssl版本信息
获取OpenSSL配置文件信息:
/etc/pki/tls/openssl.cnf <- openssl配置文件,主要用于配置成私有ca时进行使用
说明:基本上openssl配置文件不需要运维过多修改配置
4.1 利用openssl软件实现HTTPS访问过程
1、第一步:创建出一个私钥文件(出生证明) -->运维人员需要会
openssl genrsa 2048 >server.key # 创建私钥信息,并指定私钥的长度为2048,并将生成
的私钥信息保存在一个文件中
或者
openssl genrsa -out server.key 2048 # 将私钥信息直接进行保存,加密长度一定要放在输出
文件后面
或者
(umask 077;openssl genrsa -out server1024.key 1024) # 利用小括号,实现子shell功能,临时修改umask,使之创建的私钥文件权限为600
2、生成证书文件信息
(1)、生成自签发证书 — 运维人员可以自行操作
[root@NFS-server-01 ~]# openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 365
req <- 用于请求创建一个证书文件
new <- 表示创建的是新的证书
x509 <- 表示定义证书的格式为标准格式
key <- 表示调用的私钥文件信息
out <- 表示输出证书文件信息
days <- 表示证书的有效期
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:CN <- 定义生成证书的国家
State or Province Name (full name) []:BJ <- 定义生成证书的省份
Locality Name (eg, city) [Default City]:BJ <- 定义生成证书的城市
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:oldboy <- 定义生成证书的组织
Organizational Unit Name (eg, section) []:it <- 定义生成证书的职能部门
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:oldboy.com.cn <- 定义主机服务器名称
说明:此输出信息非常重要,客户端在获取证书前,会利用主机名与相应服务器之间建立连接,然后获得证书
Email Address []: # 邮箱信息
(2)、 向证书颁发机构申请证书 — ca证书版本机构完成
生成请求证书文件 (户口本) — 运维人员完成
openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr # 服务器中
1.
通过请求证书文件,向ca机构申请获取得到证书文件 (身份证) — ca颁发机构完成
省略
3、配置网站服务,加载私钥和证书信息
server {
server_name YOUR_DOMAINNAME_HERE;
listen 443;
ssl on;
ssl_certificate /usr/local/nginx/conf/server.crt;
ssl_certificate_key /usr/local/nginx/conf/server.key;
}
server {
listen 80;
server_name www.etiantian.org;
rewrite ^(.*)$ https://$host$1 permanent; # 访问http跳转到https,^(.*)$表示任何uri信息,$host表示url信息
}
server {
listen 443;
server_name www.etiantian.org;
ssl on; # 开启ssl功能
ssl_certificate /server/key/server.crt; #加载证书文件
ssl_certificate_key /server/key/server.key; #加载私钥文件
root html/www;
index index.html index.htm;
}