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ASP.NET Core和Https

2020-03-26    
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合格的web后端程序员,除搬砖技能,还必须会给各种web服务器启用Https,本文结合ASP.NET Core部署模型聊一聊启用Https的方式。

温故知新

目前常见的Http请求明文传输,请求可能被篡改,访问的站点可能被伪造。

HTTPS是HTTP加上TLS/SSL协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,主要通过数字证书、加密算法、非对称密钥等技术完成互联网数据传输加密,实现互联网传输安全保护。

ASP.NET Core和Https

流程解读

① 传输密钥是对称密钥,用于双方对传输数据的加解密

② 怎么在传输之前确立传输密钥呢?

答:针对普遍的多客户端访问受信web服务器的场景, 提出非对称密钥(公钥下发给客户端,私钥存于web服务器),双方能互相加解密,说明中间数据(传输密钥)没被篡改。

③ 再抛出疑问,客户端如何认定下发的公钥是目标web服务器的公钥?又如何确定公钥下发过程没被截取篡改?

答:追溯到握手阶段的证书验证过程,浏览器从证书提取(证书颁发机构,证书绑定的域名,证书签名,证书有效期);浏览器先验证证书绑定的域名是否与目标域名匹配;浏览器内置证书颁发机构认定该证书是其有效下发;通过签名认定该证书没被篡改

④ 所以浏览器内置的证书机构(根证书)的权威性很重要, 中毒或山寨浏览器可能携带非法的根证书。

如果面向面试记忆Https原理,恐怕有些难度,所以个人用一种 【鸡生蛋还是蛋生鸡】的方式向上追溯流程, 方便大家知其然更知其所以然。

下面演示对ASP.NET Core程序两种常见部署模型强制应用Https。

常规反向代理模型

ASP.NET Core和Https

Nginx反向代理请求到后端https://receiver.server, 在nginx上添加HTTPS证书, 并强制使用HTTPS。

worker_processes 4;events { worker_connections 1024; }http { sendfile on; upstream receiver_server { server receiver:80; } server { listen 80; listen [::]:80; server_name eqid.******.com; return 301 https://eqid.******.com$request_uri; }
 server { listen 443 ssl; listen [::]:443 ssl; ssl on; server_name eqid.******.com;
 ssl_certificate /conf.crt/live/******.com.crt; ssl_certificate_key /conf.crt/live/******.com.key; location / { proxy_pass http://receiver_server; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection keep-alive; proxy_redirect off; proxy_set_header Host $host; proxy_cache_bypass $http_upgrade; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; } }}

dotnet.exe自宿模型

Kestrel用作边缘(面向Internet)Web服务器, 这个部署模型不常见,但依旧存在。

ASP.NET Core和Https

我们利用 Visual Studio 2019项目模板构建 ASP.NetCore项目--- 勾选HTTPS支持, 会默认添加支持Https的Middleware;

HSTS(HTTP Strict Transport Protocol)的作用是强制浏览器使用HTTPS与服务器创建连接,避免原有的301重定向Https时可能发生中间人劫持。

服务器开启HSTS的方法是,当客户端通过HTTPS发出请求时,在服务器返回的超文本传输协议响应头中包含Strict-Transport-Security字段。非加密传输时设置的HSTS字段无效。

Development证书

VS模板构建的web会使用dotnet cli 提供的开发证书在https://localhost:5001 地址接收请求。

关于开发证书, 可倒腾 dotnet dev-certs https --help 命令:

dotnet dev-certs https -c清除证书,启动程序会报无服务器证书异常

dotnet dev-certs https -t信任证书,会弹窗提示确认安装名为localhost的开发根证书:

- 否:web能正常启动,Https请求将获取无效证书,浏览器地址栏警示不安全(提示浏览器不信任localhost根证书,证书无效)

- 是:web正常启动,浏览器发在地址栏显示正常的Httsp小锁♎图标

windows上,最安全方式是使用certificate store来注册已认证的HTTPS,但是有时候希望在程序内绑定证书+私钥, 这样便于在不同平台上部署。

文件证书

ASP.NET Core支持使用硬盘上文件证书来建立Https连接(这在linux上很常见)。

以下代码允许Kestrel传入文件证书和私钥,并建立Https连接。

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) => WebHost.CreateDefaultBuilder(args) .UseKestrel(options => { options.Listen(IPAddress.Loopback, 5000); options.Listen(IPAddress.Loopback, 5001, listenOptions => { listenOptions.UseHttps("certificate.pfx", "topsecret"); }); }) .UseStartup<Startup>;

务必确保不要将私钥存储在配置文件中:在开发模式,可使用user secrets 存储此类密钥;在生产模式,可考虑Azure Key Vault或环境变量。

更多密钥分离策略请参考: 密钥分离,.Net程序猿不再背锅

总结

希望本文有助于您大致了解ASP.NET Core中Https的应用方式。

这不是什么高深的理论,而是尝试以不同的方式启用Https、并着重解释相关中间件的用法。

END

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