增强 Nginx 的 SSL 安全性

增强 Nginx 的 SSL 安全性

本文向你介绍如何在 nginx 服务器上设置健壮的 SSL 安全机制。我们通过禁用 SSL 压缩来降低 CRIME 攻击威胁;禁用协议上存在安全缺陷的 SSLv3 及更低版本,并设置更健壮的加密套件(cipher suite)来尽可能启用前向安全性(Forward Secrecy);此外,我们还启用了 HSTS 和 HPKP。这样我们就拥有了一个健壮而可经受考验的 SSL 配置,并可以在 Qually Labs 的 SSL 测试中得到 A 级评分。

如果不求甚解的话,可以从 https://cipherli.st 上找到 nginx 、Apache 和 Lighttpd 的安全设置,复制粘帖即可。

本教程在 Digital Ocean 的 VPS 上测试通过。如果你喜欢这篇教程,想要支持作者的站点的话,购买 Digital Ocean 的 VPS 时请使用如下链接:https://www.digitalocean.com/?refcode=7435ae6b8212

本教程可以通过发布于 2014/1/21 的 SSL 实验室测试的严格要求(我之前就通过了测试,如果你按照本文操作就可以得到一个 A+ 评分)。

你可以从下列链接中找到这方面的进一步内容:

我们需要编辑 nginx 的配置,在 Ubuntu/Debian 上是 /etc/nginx/sited-enabled/yoursite.com,在 RHEL/CentOS 上是 /etc/nginx/conf.d/nginx.conf。

本文中,我们需要编辑443端口(SSL)的 server 配置中的部分。在文末你可以看到完整的配置例子。

在编辑之前切记备份一下配置文件!

野兽攻击(BEAST)和 RC4

简单的说,野兽攻击(BEAST)就是通过篡改一个加密算法的 密码块链(CBC,cipher block chaining)的模式,从而可以对部分编码流量悄悄解码。更多信息参照上面的链接。

针对野兽攻击(BEAST),较新的浏览器已经启用了客户端缓解方案。推荐方案是禁用 TLS 1.0 的所有加密算法,仅允许 RC4 算法。然而,针对 RC4 算法的攻击也越来越多 ,很多已经从理论上逐步发展为实际可行的攻击方式。此外,有理由相信 NSA 已经实现了他们所谓的“大突破”——攻破 RC4 。

禁用 RC4 会有几个后果。其一,当用户使用老旧的浏览器时,比如 Windows XP 上的 IE 会用 3DES 来替代 RC4。3DES 要比 RC4 更安全,但是它的计算成本更高,你的服务器就需要为这些用户付出更多的处理成本。其二,RC4 算法能减轻野兽攻击(BEAST)的危害,如果禁用 RC4 会导致 TLS 1.0 用户会换到更容易受攻击的 AES-CBC 算法上(通常服务器端的对野兽攻击(BEAST)的“修复方法”是让 RC4 优先于其它算法)。我认为 RC4 的风险要高于野兽攻击(BEAST)的风险。事实上,有了客户端缓解方案(Chrome 和 Firefox 提供了缓解方案),野兽攻击(BEAST)就不是什么大问题了。而 RC4 的风险却在增长:随着时间推移,对加密算法的破解会越来越多。

怪物攻击(FREAK)

怪物攻击(FREAK)是一种中间人攻击,它是由来自 INRIA、微软研究院和 IMDEA 的密码学家们所发现的。怪物攻击(FREAK)的缩写来自“RSA 出口密钥因子分解(Factoring RSA-EXPORT Keys)”

这个漏洞可上溯到上世纪九十年代,当时美国政府禁止出口加密软件,除非其使用编码密钥长度不超过512位的出口加密套件。

这造成了一些现在的 TLS 客户端存在一个缺陷,这些客户端包括: 苹果的 SecureTransport 、OpenSSL。这个缺陷会导致它们会接受出口降级 RSA 密钥,即便客户端并没有要求使用出口降级 RSA 密钥。这个缺陷带来的影响很讨厌:在客户端存在缺陷,且服务器支持出口降级 RSA 密钥时,会发生中间人攻击,从而导致连接的强度降低。

攻击分为两个组成部分:首先是服务器必须接受“出口降级 RSA 密钥(export grade RSA)”。

中间人攻击可以按如下流程:

在客户端的 Hello 消息中,要求标准的 RSA 加密套件。

中间人攻击者修改该消息为‘输出级 RSA 密钥’(export RSA)。

服务器回应一个512位的输出级 RSA 密钥,并以其长期密钥签名。

由于 OpenSSL/SecureTransport 的缺陷,客户端会接受这个弱密钥。

攻击者根据 RSA 模数分解因子来恢复相应的 RSA 解密密钥。

当客户端编码‘预主密码’(pre-master secret)给服务器时,攻击者现在就可以解码它并恢复 TLS 的‘主密码’(master secret)。

从这里开始,攻击者就能看到了传输的明文并注入任何东西了。

本文所提供的加密套件不启用输出降级加密,请确认你的 OpenSSL 是最新的,也强烈建议你将客户端也升级到新的版本。

心血漏洞(Heartbleed)

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