Nginx支持SNI证书的一种实现方式
发表于2022-10-12 20:58
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什么是SNI？
传统的应用场景中，一台服务器对应一个IP地址，一个域名，使用一张包含了域名信息的证书。随着云计算技术的普及，在云中的虚拟机有了一个IP，对应多个域名，使用多张证书的应用场景，SNI技术应运而生。SNI（Server Name Indication），即实现了一个服务器使用多个域名证书的TLS扩展，支持用户配置多个域名证书。
SNI请求特点
HTTP请求的Host字段在请求的Header中。发起HTTPS请求时，在TLS握手阶段，还无法进行HTTP数据的解析，此时TLS协议的Client Hello字段新增了一个Server Name字段，请求的客户端可以通过这个字段填充请求的Host信息，而服务端在TLS握手阶段就可以选择请求处理的证书，实现SNI的功能。
Nginx支持的配置
Nginx支持SNI，允许在同一个TLS服务端口下，配置不同的域名，用户通过请求不同的证书域名，可返回相应的upstream响应结果。
本示例配置了一个证书域名为“lwl.test.com”的单向认证代理服务，一个证书域名为“lwl.default.com”的双向认证代理服务，使用相同的443端口，具体配置如下：
# Settings for a TLS enabled server.
upstream lwl.test.com {
server 192.168.58.196;
}
upstream default {
server 192.168.58.195;
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name lwl.test.com;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test.com/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test.com/server.key;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://lwl.test.com;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name lwl.default.com;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.default.com/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.default.com/server.key;
ssl_client_certificate /etc/nginx/ssl_sni/private/ca.crt;
ssl_verify_client on;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://default;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}单向认证测试
基于以上配置，使用域名为“lwl.test.com”的证书进行单向认证的HTTPS访问，请求如下：
# curl https://lwl.test.com:443 --cacert /etc/nginx/ssl_sni/private/ca.crt返回的响应为：
同时对当前的HTTPS请求进行抓包，可以看到，请求TLS握手阶段Client Hello请求中，包含了Server Name为lwl.test.com的字段：
双向认证测试
基于以上配置，使用域名为“lwl.default.com”的证书进行双向认证的HTTPS访问，请求如下：
# curl --cert /etc/nginx/ssl_sni/users/client.crt:123456 --key /etc/nginx/ssl_sni/users/client.key 'https://lwl.default.com:443' --cacert /etc/nginx/ssl_sni/private/ca.crt返回的响应为：
同时对当前的HTTPS请求进行抓包，可以看到，请求TLS握手阶段Client Hello请求中，包含了Server Name为lwl.default.com的字段：
至此验证了Nginx可同时支持多个TLS证书的功能。
多证书配置
为支持多个SNI证书，一种Nginx配置文件形式为，每个证书配置单独一个server段，此处以两个单向认证证书，一个双向认证证书为例，配置如下：
# Settings for a TLS enabled server.
upstream lwl.test.com {
server 192.168.58.196;
}
upstream lwl.test1.com {
server 192.168.58.194:8081;
}
upstream default {
server 192.168.58.195;
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name lwl.test.com;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test.com/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test.com/server.key;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://lwl.test.com;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name lwl.test1.com;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test1.com/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.test1.com/server.key;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://lwl.test1.com;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name lwl.default.com;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.default.com/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/lwl.default.com/server.key;
ssl_client_certificate /etc/nginx/ssl_sni/private/ca.crt;
ssl_verify_client on;
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://default;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}可以看到，随着加载证书个数的增加，Nginx配置篇幅增长较大，不利于配置维护。
优化的配置方式
在1.7.0版本开始，Nginx支持通过$ssl_server_name 变量获取TLS中的Server Name，我们可以据此结合map映射指令，提升配置的重用度，一种优化后的配置方式如下：
# Settings for a TLS enabled server.
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 10m;
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
map $ssl_server_name $ssl_string {
lwl.test.com lwl.test.com;
lwl.test1.com lwl.test1.com;
default lwl.default.com;
}
upstream lwl.test.com {
server 192.168.58.196;
}
upstream lwl.test1.com {
server 192.168.58.194:8081;
}
upstream lwl.default.com {
server 192.168.58.195;
}
server {
listen 443 ssl;
listen [::]:443 ssl;
server_name $ssl_string;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl_sni/server/$ssl_string/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl_sni/server/$ssl_string/server.key;
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Cookie $http_cookie;
proxy_pass http://$ssl_string;
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}结束语
本文通过结合Nginx的 $ssl_server_name 变量与map指令，提供了一种支持多个SNI证书配置的实现方式，提高了配置维护的重用度。
已修改于2023-03-09 02:19
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