如何讓Nginx快速支持TLS1.3協(xié)議詳解

2024-08-30 12:29:32

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供稿：網(wǎng)友

前言

最近在看一些 TLS 協(xié)議 1.3 版本的相關(guān)知識(shí)，所以想分享一些信息，本文是第一篇，沒(méi)有太多的理論細(xì)節(jié)，主要說(shuō)下如何在 Nginx 上快速部署一個(gè)支持 TLS 1.3 協(xié)議版本的網(wǎng)站。

TLS 1.3 優(yōu)勢(shì)

TLS 1.3 相對(duì)于之前的版本，主要有兩大優(yōu)勢(shì)：

Enhanced security：安全性增強(qiáng)
Improved speed：速度提升

幾個(gè)基本觀點(diǎn)需要牢記。

1）截止到現(xiàn)在 TLS 1.3 協(xié)議仍然處于草案階段，最新的 RFC 文檔是 draft 28，對(duì)于大型系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，目前并不建議部署，當(dāng)然對(duì)于個(gè)人網(wǎng)站來(lái)說(shuō)，可以部署 TLS 1.3 版本。

2）TLS 1.3 和 TLS 1.2 版本有很大的不同，從協(xié)議消息的角度來(lái)看，兩者是不兼容的，也正因?yàn)榇?，大型系統(tǒng)目前不建議采用 TLS 1.3 版本。

關(guān)于這兩個(gè)版本之間的差異，后續(xù)我會(huì)寫(xiě)文章詳細(xì)描述。

3）Nginx 底層使用的密碼庫(kù)是 OpenSSL，也就是說(shuō)是否支持 TLS 1.3 版本，取決于 OpenSSL 庫(kù)。

目前 Nginx 1.13 以上的版本支持 TLS 1.3 版本，而 OpenSSL 1.1.1 版本支持 TLS 1.3 版本，最新的 OpenSSL 1.1.1-pre5 支持 TLS 1.3 draft 26。

這篇文章運(yùn)行環(huán)境如下：

Ubuntu 14.04.5 LTS 系統(tǒng)
gcc version 4.8.4
Nginx nginx1.13.5
openssl1.1.1

如果大家在具體安裝的時(shí)候，遇到各類(lèi)問(wèn)題，可能和軟件版本、系統(tǒng)環(huán)境有關(guān)，需要查看手冊(cè)或者在線(xiàn) Google。

安裝 OpenSSL

了解 TLS 1.3 版本，最好的工具就是 OpenSSL，所以第一步就是安裝 OpenSSL 密碼庫(kù)和命令行工具。

運(yùn)行如下命令：

$ cd /root # 下載源代碼 $ wget https://www.openssl.org/source/old/1.1.1/openssl-1.1.1-pre1.tar.gz $ cd openssl-1.1.1-pre1$ grep TLS1_3_VERSION_DRAFT_TXT ./* -R# 輸出 draft 23 ./include/openssl/tls1.h:# define TLS1_3_VERSION_DRAFT_TXT "TLS 1.3 (draft 23)"$ ./config --prefix=/usr/local/openssl1.1.1 --openssldir=/usr/local/openssl1.1.1 --libdir=lib shared -Wl,-R,'$(LIBRPATH)' -Wl,--enable-new-dtags enable-ec_nistp_64_gcc_128 enable-tls1_3$ make $ make install

在這個(gè)版本中，默認(rèn)已經(jīng)啟用 TLS 1.3 ，所以不加 enable-tls1_3 參數(shù)也可以
OpenSSL 命令行工具和各類(lèi)包、證書(shū)文件都保存在 /usr/local/openssl1.1.1 目錄下。
該版本對(duì)應(yīng)的 TLS 1.3 版本是 draft 23。

安裝完成后，可以使用命令行工具了解相關(guān) TLS 1.3 信息。

比如運(yùn)行下列命令，了解該版本對(duì)應(yīng)的所有密碼套件：

$ ./usr/local/openssl1.1.1/bin/openssl ciphers -V tls1_3 | column -t0x13,0x02 - TLS_AES_256_GCM_SHA384 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=AESGCM(256)  Mac=AEAD0x13,0x03 - TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=CHACHA20/POLY1305(256) Mac=AEAD0x13,0x01 - TLS_AES_128_GCM_SHA256 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=AESGCM(128)  Mac=AEAD

可以看出 TLS 1.3 版本支持的密碼套件進(jìn)一步減少（增強(qiáng)了安全性）。

安裝 Nginx

Nginx 支持 TLS 1.3 版本，指定 OpenSSL 庫(kù)即可，運(yùn)行命令如下：

$ cd /root $ wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.5.tar.gz $ wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.41.tar.gz$ tar xvf pcre-8.41.tar.gz $ tar xvf nginx-1.13.5.tar.gz $ cd nginx-1.13.5$ ./configure / --prefix=/usr/local/nginx1.13.5.tls1.3 / --with-http_ssl_module / --with-pcre=../pcre-8.41 / --with-stream / --with-openssl=../openssl-1.1.1-pre1 / --with-openssl-opt="enable-tls1_3 enable-ec_nistp_64_gcc_128" --with-pcre$ make $ make install

—with-openssl-opt 參數(shù)主要是為了配置 OpenSSL

Nginx 配置 TLS 1.3 版本

$ cd /usr/local/nginx1.13.5.tls1.3$ vim conf/nginx.conf

nginx.conf 文件配置如下：

server { listen  443 ssl; server_name www.simplehttps.com; ssl_certificate  /etc/letsencrypt/live/simplehttps.com/fullchain.pem; ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/simplehttps.com/privkey.pem; ssl_protocols  TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3; ssl_protocols  TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3; ssl_prefer_server_ciphers on; ssl_ciphers  TLS13-AES-256-GCM-SHA384:TLS13-CHACHA20-POLY1305-SHA256:TLS13-AES-1 28-GCM-SHA256:TLS13-AES-128-CCM-8-SHA256; location / {  root html;  index index.html index.htm; }}

關(guān)于如何申請(qǐng)證書(shū)，可以參考我原來(lái)的文章。

配置 TLS 1.3 版本很簡(jiǎn)單，ssl_protocols 增加 TLSv1.3 即可。

運(yùn)行如下命令啟動(dòng) Nginx：

$ ./sbin/nginx

測(cè)試 TLS 1.3

使用三種方式測(cè)試網(wǎng)站是否支持 TLS 1.3 版本。

1）OpenSSL 命令行

運(yùn)行下列命令：

$ /usr/local/openssl1.1.1/bin/openssl s_client -connect www.simplehttps.com:443 -tls1_3  # 輸出New, TLSv1.3, Cipher is TLS_AES_256_GCM_SHA384Server public key is 2048 bitSecure Renegotiation IS NOT supportedCompression: NONEExpansion: NONENo ALPN negotiatedEarly data was not sentSSL-Session: Protocol : TLSv1.3 Cipher : TLS_AES_256_GCM_SHA384

可見(jiàn) TLSv1.3 已經(jīng)成功支持。

2）Chrome

目前主流的瀏覽器都支持 TLS 1.3 版本，具體見(jiàn)下圖：

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