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。

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

由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。

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；

App.UseHttpsRedirection 强制Http请求跳转到Https
app.UseHsts 指示浏览器为特定主机头在特定时间范围内的所有通信应用Https。

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

在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。

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