Перевод статьи «Step by Step: Configuring SSL Under Apache» автора Juliet Kemp.
Вступление
Если у вас безопасный веб-сервер, пользователи, волнующиеся за безопасность своих данных, могут быть уверены, что запросы зашифрованы, поэтому их данные в безопасности. Лучшим путем для этого является использование Apache 2, лидирующего веб-сервера под Linux и Secure Sockets Layer, протокол безопасной передачи данных. Transport Layer Security (TLS) является развитием SSL, но они работают практически одинаково. Я буду ссылаться только на SSL.
SSL — протокол для безопасной передачи зашифрованных данных между веб-браузером и веб-сервером. В большинстве случаев, аутентификацию проходит сервер, что позволяет клиенту быть уверенным в том, что сервер является требуемым ему, а не наоборот. Как бы то ни было, когда соединение устанавливается, обе стороны находятся в безопасности, так как только клиент и сервер имеют доступ к ключу. Это работает в течении многих запросов, сервер не интересует, кем является клиент так долго, сколько он остается тем же клиентом на протяжении запроса. Если вас волнует аутентификация клиента, есть возможность использовать клиентские SSL сертификаты (или htaccess, Kerberos или другие, близкие к ним методы), но это не будет рассматриваться в этой статье.
Будучи на стороне клиента, вас волнует, тому ли человеку (серверу) вы посылаете какие-либо личные данные, которые хотите зашифровать. Поэтому сервер, а не клиент, аутентифицируется. Вас также беспокоит участие третей стороны в доступе к вашим данным в том виде, каком вы их посылаете. SSL предоставляет оба этих вида безопасности.
Протокол SSL работает следующим образом:
1. Клиент подключается к веб-серверу и дает список доступных кодов.
2. Сервер берет наиболее устойчивый код, который поддерживает и он, и клиент, и посылает сертификат со своим именем и ключ кодирования, подписанный доверенным Удостоверяющим Центром (Certificate Authority, далее — CA), таким как Verisign.
3. Клиент проверяет сертификат с помощью CA. На практике, хранят набор CA локально, поэтому это может быть сделано без контакта в реальном времени с CA, и поэтому более быстро.
4. Клиент посылает назад случайное число, зашифрованное с помощью публичного ключа сервера. Только клиент знает это число, и только сервер может его расшифровать (используя личный ключ); вот где реализуется безопасность от участия третей стороны.
5. Сервер и клиент используют случайное число для генерирования содержимого ключа, который используется на протяжении передачи данных.
Мы хотим сделать это на стороне клиента настолько прозрачным, насколько это возможно, чтобы сделать передачу данных настолько легкой, насколько возможно.
Настройка Apache для работы с SSL проста, но есть несколько необходимых шагов. Эта статья рассказывает, как получить сертификат, подписанный CA и как скомпилировать и настроить Apache для работы с SSL. Я использую Apache 2 с mod_ssl. ApacheSSL (реализация Apache с возможностями SSL) также доступен, но сейчас он уже устарел; mod_ssl намного лучше.
Создание сертификата.
Первый шаг — создание сертификата. Вы можете создать сертификат с паролем или без него. Главным неудобством использования пароля является тот факт, что он должен быть введен каждый раз при старте сервера. Поэтому он не может запускаться без присмотра или автоматически при загрузке, например, после выключения электричества. В зависимости от ваших установок, это может быть значимым фактом для вас, или нет.
Теоретически, преимуществом использования пароля являтся повышение защиты. Хотя, на практике пароли не дает такой большой защиты. Если кто-то сможет прочитать или скопировать приватный ключ, значит, у него уже есть доступ к системе и возможность получить пароль, например, используя такую программу, как кейлоггер. Пароль защитит от скрипт-кидди, но не от серьезного взломщика. Возможно, для большинства людей нет смысла его использовать.
Для тестовых целей, или для небольшой локальной сети, вы можете создать сертификат, подписанный вами. Вы можете сделать это, выполнив команду:
openssl req -new -x509 -days 365 -sha1 -newkey rsa:1024 \ -nodes -keyout server.key -out server.crt \ -subj '/O=Company/OU=Department/CN=www.example.com'
Давайте рассмотрим опции более подробно:
— -x509 означает, что сертификат обязателен, правильнее, чем просто запрос сертификата (смотри ниже)
— -days 365 устанавливает время истечения сертификата, равное году. Вы можете увеличить этот срок. Запомните дату истечения срока, чтобы обновить её при необходимости.
— -sha1 указывает, что будет использован SHA1 для шифрования.
— rsa:1024 делает ключ 1024 битным RSA.
— -nodes указывает отсутствие пароля.
— -keyout и -out указывают, где хранить сертификат и ключ. Ключ должен быть доступен для чтения только для root; сертификат может быть доступен для чтения для world, но должен быть доступным для чтения пользователю, который запускает Apache.
— -subj устанавливает имя компании, имя отделения компании и адрес веб-сайта. Если вы это пропустите, вас попросят это сделать. CN должен совпадать с адресом сайта, иначе сертификат не будет соответствовать, и пользователи будут получать предупреждение при подключении. Убедитесь, что вы не запрашиваете пароль.
Проблема с использованием сертификата, подписанного самостоятельно для сервера, работающего в реальном времени, заключается в том, что любой браузер, работающий с сайтом, не будет признавать сертификат правильным. Это значит, что пользователя будут запрашивать о подтверждении сертификата. Очевидно, что в большинстве случаев это не является оптимальным решением. Хотя, это нормально для целей теста, а для небольших локальных сетей было бы плохим вариантом платить за сертификат от CA.
Не смотря на это, безусловно, лучше использовать сертификат, подписанный доверенным Удостоверяющим Центром, таким как Verisign (который имеет наибольший охват рынка), или меньшей организацией. Большинство браузеров уже имеют набор предустановленных сертификатов, заверенных CA, которые верифицируют сертификат вашего веб-сервера при подключении клиента. Это уменьшает количество трудностей для конечного пользователя и удостоверяет законность вашего сайта.
Чтобы получить сертификат, подписанный CA, прежде всего вы должны создать криптографическую пару и запрос сертификата:
openssl req -new -sha1 -newkey rsa:1024 -nodes \ -keyout server.key -out www.example.com.csr \ -subj '/O=Company/OU=Department/CN=www.example.com'
Этот пример работает так же, как и предыдущий, но на этот раз мы не используем опцию -x509. Выполнение этой команды приведет к генерации ключа и запроса сертификата, но не самого сертификата. Если вы ввели CN и так далее, вы не должны вводить адрес e-mail или пароль.
Ключ сервера (файл server.key, который, опять же, должен быть доступен для чтения только для root) остается на вашем веб-сервере; запрос (файл www.example.com.csr) отправляется в CA. Вы можете назвать файл запроса так, как вам вздумается, но назвав его по своему доменному имени, вы упростите задачу для CA.
Следующей стадией будет послать этот файл www.example.com.csr в CA, с вашей оплатой. Они должны вернуть его достаточно быстро, если вы предоставили всю требуемую информацию в вашем запросе. Выбранный вами CA объяснит их действия на своем сайте. Вам может понадобиться поменять формат файла на PEM, но, в случае Verisign, этого делать не придется.
Когда вы получите файл назад в PEM формате, переименуйте его в server.crt (это не является строгой необходимостью, но соответствует условиям Apache) и проверьте его:
openssl verify -CAfile /path/to/trusted_ca.crt \ -purpose sslserver server.crt
Затем проверьте, что результат выполнения этих двух команд одинаков, т.е., что сертификат соответствует приватному ключу:
openssl x509 -noout -modulus -in server.pem | openssl sha1 openssl rsa -noout -modulus -in server.key | openssl sha1
Теперь установите ваш ключ (сгенерированный выше как server.key) и сертификат (server.crt) в /etc/apache2/ssl или предпочитаемый вами каталог настроек, если он другой. Как указано выше, очень важно убедиться, что server.key доступен для чтения только для root, в то время как сертификат сервера может быть доступен для чтения для world, но принадлежать и быть доступным для записи только для root.
Компиляция Apache с SSL.
Итак, ваш сертификат сгенерирован. Теперь вам надо настроить свой сервер для его использования.
Для подавляющего большинства людей, лучшим способом установить и управлять Apache2 — модули, полученные через менеджер пакетов вашего дистрибутива. Apache2 из Debian идет вместе с модулем SSL, но он не включен по умолчанию. Для его включения вы должны выполнить команду: a2enmod ssl и перезапустить веб-сервер.
Чтобы сделать это, добавьте строчку
Include /etc/apache2/mod_ssl.conf
в ваш /etc/apache2/apache2.conf (этот файл может также называться httpd.conf). Вы должны исправить её, обозначив соответствующее расположение файла mod_ssl.conf. Затем перезапустите веб-сервер.
Если вы хотите скомпилировать Apache2 из исходных кодов, в зависимости от того, какие установки вы до этого использовали, вы можете уже иметь или не иметь поддержку SSL. Проверьте это командой apache2 -l. Если перекомпиляция понадобится, запустите ./configure со всеми опциями, которые вы использовали до этого, добавив к ним —enable-ssl и —enable-setenvif (последняя нужна для совместимости с капризами Internet Explorer). Затем установите его как обычно, с помощью make;make install и проверьте правильность прав доступа.
Настройка Apache с SSL.
Следующим шагом будет настройка Apache2. Следующие инструкции приведут к запуску сервера как безопасного (порт 443) и как обычного веб-сервера (порт 80). Прежде всего, вам надо настроить сервер на принятие запросов на оба порта. Или отредактируйте /etc/apache2/ports.conf (в Debian, это входит в apache2.conf), или отредактируйте /etc/apache2/apache2.conf, включив строки:
Listen 80 Listen 443
Затем отредактируйте /etc/apache2/sites-enabled/yoursite для использования настроек SSL. Разделение настроек обычного и безопасного сервера с помощью VirtualHost — простейший способ из соображений условий эксплуатации. Любые настройки вне секций VirtualHost (например, установка ServerAdmin) будут применяться для обоих (и любых других) VirtualHost. Добавьте следующий текст в файл конфигурации:
# ================================================= # SSL/TLS settings # ================================================= NameVirtualHost *:443 DocumentRoot "/local/www/ssl_html" SSLEngine on SSLOptions +StrictRequire SSLRequireSSL SSLProtocol -all +TLSv1 +SSLv3 SSLCipherSuite HIGH:MEDIUM:!aNULL:+SHA1:+MD5:+HIGH:+MEDIUM SSLRandomSeed startup file:/dev/urandom 1024 SSLRandomSeed connect file:/dev/urandom 1024 SSLSessionCache shm:/usr/local/apache2/logs/ssl_cache_shm SSLSessionCacheTimeout 600 SSLCertificateFile /etc/apache2/ssl/server.crt SSLCertificateKeyFile /etc/apache2/ssl/server.key SSLVerifyClient none SSLProxyEngine off AddType application/x-x509-ca-cert .crt AddType application/x-pkcs7-crl .crl SetEnvIf User-Agent ".*MSIE.*" \ nokeepalive ssl-unclean-shutdown \ downgrade-1.0 force-response-1.0
Несколько замечаний об этой конфигурации:
— SSLEngine должен быть включен, обозначая, что сервер использует SSL.
— DocumentRoot устанавливает корневой каталог виртуального хоста. Это значит, что вы можете отделять безопасное содержимое от обычного.
— SSLRequireSSL запрашивает использование SSL (на этом виртуальном сервере), то есть, пользователь не может подключиться к этому виртуальному хосту с помощью обычного HTTP-запроса. Вот зачем мы разделили безопасное и обычное содержимое.
— SSLProtocol отключает все протоколы, отличные от TLS v1.0 и SSL v3.0. Для современных браузеров все будет работать хорошо.
— SSLCipherSuite устанавливает использование только HIGH и MEDIUM шифров. SHA1 считается более безопасным, чем MD5, поэтому выбран он.
— SSLCertificateFile и SSLCertificateKeyFile указывают расположение файлов сертификата и ключа.
— SSLVerifyClient должна быть установлена как ‘none’, если не используется аутентификация примера.
Чтобы запускать обычный сервер на 80 порту, добавьте следующий текст в конфигурационный файл:
NameVirtualHost: *.80
DocumentRoot "/local/www/html"После сохранения отредактированного конфигурационного файла, перезапустите сервер. Если вы использовали пароль при генерации сертификата, вам понадобится ввести его при запросе.
Тестирование.
Создайте базовую страницу index.html в корневой директории вашего сервера, если у вас ещё нет содержимого там.
Затем направьте свой браузер на https://yoursite.com. Вы должны увидеть открытие SSL-соединения и загрузку страницы. Если вы используете сертификат, подписанный вами, ваш браузер даст предупреждение о том, что подлинность сервера не может быть проверена. Вы можете выбрать просмотр сертификата и принять его. Если вы используете внешний сертификат, все должно пройти без проблем.
Убедитесь, что не можете получить доступ к безопасному содержимому, используя http://. Если вы попробуете, вы должны получить сообщение об ошибке.
Устранение проблем.
Если это работает не так, как ожидалось, прежде всего, проверьте, что ваш сервер вообще запущен с помощью команды ps -a | grep apache. Если она не вернет результата, попробуйте перезапустить сервер и проверьте сообщения об ошибке в консоли.
Также проверьте, что права доступа к файлам сертификата и ключа установлены правильно (см. выше), также, как и права к тестовому HTML-файлу и директории, в которой он находится.
Затем, проверьте логи. Вы должны проверить как логи сервера, так и логи SSL, которые вы настроили в конфигурационном файле выше. Если вы не нашли там ничего полезного, попробуйте поменять значение LogLevel в файле конфигурации Apache2 на ‘debug’, перезапустите Apache2 и протестируйте снова. Это должно дать больше данных в логах.
Если вы запускаете веб-сервер на 80 порту, попробуйте запросить страницу с помощью http://, вместо https://, чтобы понять, заключается ли проблема в веб-сервере или в SSL-соединении. Учтите, что в приведенных выше установках, корневые каталоги веб-сервера разные для http:// и https://, так что вы не можете (или не должны!) получить доступ к тому же содержимому. Если ваша тестовая страница в корневом каталоге http:// работает, в то время, как тестовая страница в корневом каталоге https:// не работает, это поможет вам более точно указать на проблему.
Если проблема в SSL соединении, удобным инструментом будет s_client, который является диагностической утилитой для решения проблем в TLS/SSL-соединениях. Обычное его использование: /usr/bin/openssl s_client -connect localhost:443. Также существует множество других опций, которые вы можете узнать из документации. Если вы получили сообщения об ошибках, это должно вам помочь в определении проблемы.
Заключение.
Поздравляю! Теперь у вас есть рабочий безопасный сервер, с сертификатом, автоматически проверяемым большинством современных браузеров.