分类： 系统运维
2012-06-05 17:54:38
加密技术
加密算法（Cryptographic Algorithm）有两类：
协议加密（Conventional cryptographic）：也称对称（symmetric）加密。发送者和接收者共享一个密钥，用来加密和解密。
公钥加密（Public key cryptographic）：也称不对称加密。用户有两个密钥，任何一个都可以用来加密。如果其中一个用来加密，那必须用另一个来解密。如此就可以把一 个密钥公开，而秘密保存另一个。任何人都可以通过公钥来加密信息，但只有私钥的主人才能读取它。
虽然发送的消息被加密，但仍有可能某人修改原始消息，并用其它消息代替它，比如向错误的帐号汇款。解决方法是为发送的消息创建一个汇总，一同发送给 接收方。接收方收到消息时，也创建它自己的汇总。如果两个汇总相同，就说明发送方的消息没有被篡改。这样的汇总称为消息摘要（message digests）、单向函数或哈希函数。消息摘要为更长的可变长度的消息创建一个更小的固定长度的消息。摘要算法为每个消息创建唯一的摘要。理论上不可能 找到两条不同的但有相同摘要的消息，同时在实践中也极难从摘要确定消息的内容。
我们必须确保消息摘要要安全地发送。一种方式是使用数字签名。通过发送者的密钥加密消息摘要和其它信息（比如序列号），创建数字签名。尽管任何人都可以用公钥解密这个签名，但只有发送者才能为这个消息签名。这样其它人就无法修改摘要并同时为它签名。
证书
虽然客户可以发送私密消息给网站，为它签名并保证它的完整性，但他仍然要确保和他通信的网站确实是真实可靠的。也就是说他所使用的公钥是网站密钥对 的一部分，而不是其他人的。为此需要认证机构（Certificate Authorities，CA）来颁发把公钥与真实个体（比如网站）关联的证书。任何被信任的代理都可以作为认证机构。
在授予证书前，通过验证认证请求的信息，认证机构必须确保自己是密钥对里的私钥的主人。例如，当有人申请个人证书时，认证机构首先必须确认那个人确实和他所声明的身份一致。
认证机构可以为另一个认证机构颁发证书，这称为认证链。当检查证书时，我们可能需要检查证书的颁发者。沿着链一直找到自己信任的为止。
证书可以由自己颁发给自己，这样的称为顶级认证机构，有许多公司都建立了自己的CA。
认证机构不仅负责颁发证书，它还需要负责证书的管理和废除。
安全套接字层（Secure Sockets Layer，SSL）
SSL在TCP和应用层之间，提供客户端和服务器端的安全交流。它允许彼此认证、为完整性而对数字签名的使用、以及为隐私的加密。SSL目前最新版本为SSL3.0。
SSL会话可以通过客户端和服务器端的握手过程来建立。根据服务器的配置，这个过程可以是向客户提供或索取一个证书。一旦SSL会话建立，它可以被重用以减少开销。服务器赋给每个会话一个唯一的会话ID，缓存在服务器里，客户之后的连接都可以使用它以减少握手时间，直到会话过期。
握手的过程为：
1、协商传输数据所使用的加密套件（suit）；
2、在客户端和服务器端之间建立并共享会话密钥；
3、服务器可选地向客户认证；
4、客户可选地向服务器认证；
SSL3.0定义了31种加密套件。一个加密套件由以下几个组件构成：
1、密钥交换方法；
2、数据传输的加密；
3、为了创建消息认证代码（Message Authentication Code，MAC）的消息摘要。
握手过程使用了三个协议：
1、SSL握手协议：建立客户和服务器的会话；
2、SSL Change Cipher Spec协议：在加密套件上达成共识；
3、SSL Alert协议：在客户和服务器之间传输错误消息。
https是SSL的一种普遍使用方式。
基本配置
Listen 443
ServerName
SSLEngine on
SSLCertificateFile /path/to/.cert
SSLCertificateKeyFile /path/to/.key
加密套件以及强制强安全
创建一个只接受强加密的SSL服务器：
SSLCipherSuite HIGH:!aNULL:!MD5
指定特定的速度优化的加密：
SSLCipherSuite RC4-SHA:AES128-SHA:HIGH:!aNULL:!MD5
SSLHonorCipherOrder on
接受所有通用加密类型，但对特定URL的访问需要强加密：
# be liberal in general
SSLCipherSuite ALL:!aNULL:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+EXP:+eNULL
# but and below
# requires strong ciphers
SSLCipherSuite HIGH:!aNULL:!MD5
客户认证和访问控制
强制客户使用证书认证：
# require a client certificate which has to be directly
# signed by our CA certificate in ca.crt
SSLVerifyClient require
SSLVerifyDepth 1
SSLCACertificateFile conf/ssl.crt/ca.crt
对特定URL强制客户使用证书认证，但允许用户随意访问其它URL：
SSLVerifyClient none
SSLCACertificateFile conf/ssl.crt/ca.crt
SSLVerifyClient require
SSLVerifyDepth 1
只允许有证书的官户访问特定URL，但允许所有用户访问服务器的其它部分：
SSLVerifyClient none
SSLVerifyClient require
SSLVerifyDepth 5
SSLCACertificateFile conf/ssl.crt/ca.crt
SSLCACertificatePath conf/ssl.crt
SSLOptions +FakeBasicAuth
SSLRequireSSL
AuthName "Snake Oil Authentication"
AuthType Basic
AuthBasicProvider file
AuthUserFile /usr/local/apache2/conf/httpd.passwd
Require valid-user
上述的httpd.password由DES加密，内容为：
/C=DE/L=Munich/O=Snake Oil, Ltd./OU=Staff/CN=Foo:xxj31ZMTZzkVA
/C=US/L=S.F./O=Snake Oil, Ltd./OU=CA/CN=Bar:xxj31ZMTZzkVA
/C=US/L=L.A./O=Snake Oil, Ltd./OU=Dev/CN=Quux:xxj31ZMTZzkVA
https服务器的配置
apache2的工具a2enmod可以启用模块。运行命令：
a2enmod ssl
启用ssl模块，你可以在/etc/apache2/mods-enabled/下找到ssl。
重启apache令其生效。netstat -l命令可以发现https端口已经被兼听。
创建私钥（使用Triple-DES加密的1024位的私钥，以PEM存储从而是ASCII可读的）：
openssl genrsa -des3 -out server.key 1024
输出：
Generating RSA private key, 1024 bit long modulus
...++++++
.......................++++++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for server.key:
Verifying - Enter pass phrase for server.key:
创建CSR (Certificate Signing Request)：
openssl req -new -key server.key -out server.csr
输出：
Enter pass phrase for server.key:
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) [AU]:CN
State or Province Name (full name) [Some-State]:Shanghai
Locality Name (eg, city) []:Shanghai
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:Tommy
Organizational Unit Name (eg, section) []:Tommy Sub
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:Tommy
Email Address []:tommy_zalent@hotmail.com
Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:123456
An optional company name []:Yt
产生自签名的证书：
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
输出：
Signature ok
subject=/C=CN/ST=Shanghai/L=Shanghai/O=Tommy/OU=Tommy Sub/CN=Tommy/emailAddress=tommy_zalent@hotmail.com
Getting Private key
Enter pass phrase for server.key:
安装证书：
sudo mkdir /etc/apache2/conf/ssl.crt
sudo mkdir /etc/apache2/conf/ssl.key
sudo cp server.crt /etc/apache2/conf/ssl.crt/
sudo cp server.key /etc/apache2/conf/ssl.key/
修改虚拟主机：
SSLEngine on
SSLCertificateFile /etc/apache2/conf/ssl.crt/server.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/apache2/conf/ssl.key/server.key
......
重启apache2。用浏览器打开，可以看到
“该网站的安全证书不受信任！”
的信息，这是由于证书是自签名的原因。点“仍然继续”，可以正常浏览网站。
由于每次启动apache都要输入密码，所以我们可以去掉密码：
tommy:~$ cp server.key server.key.org
tommy:~$ openssl rsa -in server.key.org -out server.key
重新签名证书：
tommy:~$ openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
Signature ok
subject=/C=CN/ST=Shanghai/L=Shanghai/O=Tommy/OU=Tommy Sub/CN=Tommy/emailAddress=tommy_zalent@hotmail.com
Getting Private key
重新安装：
tommy:~$ sudo cp server.key /etc/apache2/conf/ssl.key/
tommy:~$ sudo cp server.crt /etc/apache2/conf/ssl.crt/
重启apache：
tommy:~$ sudo apache2ctl restart
为了获得受信任的证书，需要向某些网站申请，可能需要付费。
