HTTPS静态服务搭建过程详解

HTTPS服务对于一个前端开发者来说是一个天天打招呼的老伙计了，但是之前我跟HTTPS打交道的场景一直是抓包，自己没有亲自搭建过HTTPS服务，对HTTPS的底层知识也是一知半解。最近正好遇到一个用户场景，页面需要调起手机的摄像头，这就要求页面服务必须是HTTPS的，所以就尝试搭建了HTTPS的静态服务，过程挺曲折的，所以总结一下分享给大家，希望能给看过本文的朋友一点帮助，提高工作效率。

本文主要讲三个点：HTTPS基本原理、证书的获取和httpd的https配置。

HTTPS基本原理

HTTPS = HTTP + TSL（transport layer security）在应用层和传输层之间添加了一个会话层，会话层采用SSL协议，完成数据的加密、身份认证、数据完整性校验。如下图所示：

要完成以上功能，TLS的连接在TCP连接的基础之上，需要增加握手次数，如下图所示：

新增的往返过程可以简单根据下图示意理解。

总结一下，HTTPS使用的过程中，主要是需要一个认证中心签名的证书，用该证书证明服务端返回的公钥是可信的，然后用该公钥加密浏览器端生成的对称密钥，服务端用自己私钥解密得到浏览器发送的对称密钥，然后浏览器和服务端通过对称密码进行加密通信。因此，搭建HTTPS服务首先要从认证中心申请到签名证书。

证书的获取

证书的获取过程是：向证书认证中心—CA提出申请，在CA判明申请者的身份后，为其分配一个公钥，然后CA将该公钥与申请者的身份信息绑在一起，然后用CA的私钥为其加密签名，签名后颁发给申请者。证书中的内容是用户公钥、用户信息、颁发机构、有效期等。分配的公钥可以通过证书请求中的用户私钥来获取。用户想要鉴别证书的真伪，只能用CA的公钥对证书上的签字进行验证。下图是证书获取过程的示意图：

由于正规的证书申请，CA机构是要收费的，所以测试过程中我们需要自建CA来颁发证书。

1.自建CA

利用openssl包可以创建CA，前提是需要openssl.conf的要求，创建自建CA所需的文件和目录，具体可以参见相关文章。这里主要指出几个必要的文件和目录：

new_certs_dir = $dir/newcerts # 新证书存放位置

private_key = $dir/private/cakey.pem #CA私钥

database = $dir/index.txt #证书索引数据库文件

serial = $dir/serial 颁发证书的序列号

（1）创建CA私钥

cd CA_PATH  #CA_PATH为demoCA的上级目录，因为配置文件中CA默认的私钥路径是./demoCA/private/cakey.pem，所以一定要在该目录执行命令，否则会报错
openssl genrsa -out ./demoCA/private/cakey.pem 2048

（2）创建CA证书申请

openssl req -new -in ./demoCA/private/cakey.pem -days 365 -out ./demoCA/cacsr.pem

申请的过程中需要输入用户信息，如Country Name，Organization Name，Email Address等，注意自己填写的信息。

（3）创建自签证书

openssl x509 -req -in ./demoCA/cacsr.pem -out ./demoCA/cacert.pem -signkey ./demoCA/private/cakey.pem -days 3650

 

2. 用户申请证书

在任意机器或路径下创建用户私钥

（1）创建用户私钥

openssl genrsa -out userkey.pem 2048

（2）创建用户证书申请

openssl req -new -in userkey.pem -days 365 -out usercsr.pem

同时在当前目录下产生一个privkey.pem文件。

（3）CA签名

需要CA签名的话，就需要将用户申请文件usercsr.pem拷贝到CA所在的机器上，现在把用户的文件放置在与demoCA同级的demoUser目录中。CA默认的私钥路径是./demoCA/private/cakey.pem，因此仍需要切换到./demoCA的上级目录。

cd CA_PATH  #CA_PATH为demoCA的上级目录，因为配置文件中CA默认的私钥路径是./demoCA/private/cakey.pem，所以一定要在该目录执行命令，否则会报错
openssl ca -in ./demoUser/usercsr.pem -out ./demoUser/usercrt.pem

httpd的https配置

经过以上两步的操作，我们拿到了用户证书user.crt和用户密钥userkey.pem，接下来就要在httpd的配置文件中配置https。

（1）确认ssl模块（mod_ssl.so）开启

（2）设置https相应的虚拟端口配置，默认为443端口

配置代码如下：

<VirtualHost *:443>
        ServerName www.example.com
        DocumentRoot /www/example.com/htdocs
        SSLengine on
        SSLProtocol all -SSLv3
        SSLcertificatefile USER_CRT_PATH/usercrt.pem
        SSLcertificatekeyfile USER_KEY_PATH/privkey.pem
</VirtualHost>

（3）重启httpd即可