Nginx 安全防护与Https 部署实战

伤不起bb2025-05-07 8:29

目录

一、核心安全配置

[1. 编译安装 Nginx](#1. 编译安装 Nginx)

[2. 隐藏版本号](#2. 隐藏版本号)

[3. 限制危险请求方法](#3. 限制危险请求方法)

[4. 请求限制（CC 攻击防御）](#4. 请求限制（CC 攻击防御）)

[（1）使用 Nginx 的 limit_req 模块限制请求速率](#（1）使用 Nginx 的 limit_req 模块限制请求速率)

（2）压力测试验证

[5. 防盗链](#5. 防盗链)

二、高级防护

[1. 动态黑名单](#1. 动态黑名单)

[2. nginx https 配置](#2. nginx https 配置)

[（1）https 概念](#（1）https 概念)

概述

[HTTP 为什么不安全？](#HTTP 为什么不安全？)

安全通信的四大原则

[HTTPS 通信原理简述](#HTTPS 通信原理简述)

数字证书，解决公钥传输信任问题

[https 总结](#https 总结)

[（2）nginx 配置 https 证书](#（2）nginx 配置 https 证书)

[使用 openssl 生成证书和私钥生成证书和私钥：](#使用 openssl 生成证书和私钥生成证书和私钥：)

[nginx 启用https：](#nginx 启用https：)

通过浏览器验证：

一、核心安全配置

1. 编译安装 Nginx

（1）安装支持软件

bash 复制代码 
dnf install -y gcc make pcre-devel zlib-devel openssl-devel perl-ExtUtils-MakeMaker git wget tar

（2）创建运行用户、组和日志目录

bash 复制代码 
useradd -M -s /sbin/nologin nginx  //创建用户
mkdir -p /var/log/nginx  //创建日志目录
chown -R nginx:nginx /var/log/nginx //设置文件属性

（3）编译安装 Nginx

bash 复制代码 
tar zxf nginx-1.26.3.tar.gz  //解压源码包
cd nginx-1.26.3  //进入

./configure --prefix=/usr/local/nginx --pid-path=/var/run/nginx.pid --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream  //编译
make && make install   //编译安装

##为主程序 nginx 创建链接文件
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

编译选项解析：

./configure # 配置编译参数

--prefix=/usr/local/nginx # 安装目录

--pid-path=/var/run/nginx.pid # PID文件路径

--user=nginx --group=nginx # 运行用户/组

--with-http_ssl_module # 支持HTTPS

--with-http_v2_module # 支持HTTP/2

--with-http_realip_module # 获取客户端真实IP（代理场景）

--with-http_stub_status_module # 启用状态监控页

--with-http_gzip_static_module # 发送预压缩静态文件

--with-pcre # 支持正则表达式

--with-stream # 支持TCP/UDP四层代理

（4）添加 Nginx 系统服务

bash 复制代码 
vim /lib/systemd/system/nginx.service
### /lib/systemd/system 目录下都是系统服务
[Unit]
Description=my nginx
After=network.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/sbin/nginx
ExecStop=/usr/local/sbin/nginx -s stop
ExecReload=/usr/local/sbin/nginx -s reload

[Install]
WantedBy=multi-user.target


systemctl start nginx  //启动服务  
systemctl daemon-reload //重载文件重新读取  
netstat -anpt | grep nginx  //检查是否启动成功

2. 隐藏版本号

目的：防止攻击者利用特定版本漏洞。

bash 复制代码 
# 修改 nginx.conf  
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

http {  
    server_tokens off;  # 隐藏版本号  
}  


nginx -t  //测试文件
nginx -s reload  //重新加载 Nginx 配置文件

# 验证
curl -I 本机IP    //查看Nginx信息

3. 限制危险请求方法

目的 ：禁用非常用 HTTP 方法（如 DELETE、PUT），防止恶意操作。

bash 复制代码 
# 修改配置文件
server {  
    listen 80;  
    server_name example.com;  

    # 仅允许 GET、POST、HEAD 方法 ； "!~" 取反
    if ($request_method !~ ^(GET|POST|HEAD)$ ) {  
        return 405;  # Method Not Allowed  
    }  

    # 处理 OPTIONS 方法（防止跨站请求伪造）  
    if ($request_method = 'OPTIONS') {  
        return 444;  # 无响应关闭连接  
    }  
}  


# 验证
curl -XPUT -I 本机IP    ##结果返回错误，无法访问

# 查看 access.log 日志
cat /usr/local/nginx/logs/access.log

4. 请求限制（CC 攻击防御）

目的：限制单个 IP 的请求频率和并发连接数，防御 CC 攻击。

CC 攻击 即 Challenge Collapsar（挑战黑洞） 攻击，是一种常见的网络攻击手段。它通过模拟多个正常用户向目标服务器发送大量 合法请求，耗尽服务器资源 ，导致服务器无法正常响应其他正常请求，从而使网站或服务瘫痪。

（1）使用 Nginx 的 limit_req 模块限制请求速率
复制代码 
#编辑配置文件
http {
    #定义限制区 （10MB 内存/每秒10请求）
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_limit:10m rate=10r/s;

#其他全局配置。。。。。


server {
    location / {
        root html;
        index index.html index.php;
        limit_req zone=req_limit burst=20 nodelay;
        }


}

参数说明：

  • "limit_req_zone" 表示启用请求限制区域的配置指令。
  • "$binary_remote_addr" 是一个变量，这里代表客户端的 IP 地址，以二进制形式存储，用于标识每个客户端。
  • "zone=req_limit:10m" 指定义一个名为 "req_limit" 的共享内存区域，该区域大小为 10MB，这个区域用于存储请求限制相关的状态信息，比如每个 IP 地址的请求计数等。
  • "rate=10r/s" 表示限制速率为每秒 10 个请求，即每个 IP 地址在每秒内最多只能发起 10 个请求。如果超过这个速率，后续的请求可能会被限流处理，比如返回错误响应等。
  • "limit_req" 表示启用请求限制功能。
  • "zone=req_limit" 指定使用名为 "req_limit" 的限制区域，这个区域通常在配置文件的其他地方定义，包含了一系列关于请求限制的参数设置，比如时间周期、请求速率等。
  • "burst=20" 指允许的突发请求数量为 20 个。即在短时间内，系统除了按正常速率处理请求外，还能额外处理这 20 个突发的请求。例如，正常情况下每秒只允许处理 10 个请求，但如果有突发情况，系统可以在瞬间处理 20 个请求。
  • "nodelay" 表示不延迟处理请求。一般来说，当请求速率超过限制时，可能会进行排队延迟处理，而加上这个参数后，超出限制的请求会立即被处理，不会等待。
（2）压力测试验证
复制代码 
#安装 ab 测试工具
dnf -y install httpd-tools 

#发起测试请求（共发300个请求。每次发起30个请求）
ab -n 300 -c 30 http://192.168.10.101(本机)

#查看日志access.log 发现大量请求日志状态码
tail -300 /usr/local/nginx/logs/access.log |grep -c
//返回结果 503

5. 防盗链

目的：防止其他网站盗用图片、视频等资源。

bash 复制代码 
#配置Nginx 防盗链，修改配置文件
server {  
    listen 80;  
    server_name example.com;  
#新添加location 块
    location ~* \.(jpg|png|gif|jpeg|bmp|swf|flv|webp|ico|mp4)$ {  
        root html;  
      # 允许空 Referer（直接访问）和本站域名  
        valid_referers none blocked aaa.com *.aaa.net;  

        if ($invalid_referer) {  
            # 返回 403 或重定向到警告图片  
          return 403;  
        }  

        # 资源路径配置  
        root /var/www/static;  
    }  
}  


##重启服务

注释 ：~* \. (jpg|gif|...)$ : 正则表达式，表示匹配不区分大小写 。

valid_referers ：设置信任网站。

后面的网址或者域名： referer 中包含相关字符串的网址。

if 语句：如果链接的域名不在，valid_referers 所列出的列表中。$invalid_referer 为1，则执行后面操作，即进行重写或返回403页面。

二、高级防护

1. 动态黑名单

目的：根据实时条件（如频繁失败请求）自动封禁恶意 IP，防御暴力破解和 DDoS 攻击。

  1. 编辑黑名单文件

    bash 复制代码 
    vim /usr/local/nginx/conf/blockips.conf
192.168.1.0/24 1; #封禁整个网段
192.168.10.201 1; #封禁 IP


##IP地址后的数字含义
0    "";    # 允许
1    403;    # 完全封禁
2    444;    # 静默断开
3    503;    # 服务不可用

  2. 定义黑名单存储：

    bash 复制代码 
    # 在 http 块中定义共享内存区  
http {  
    geo $blocked_ip {  
        default 0;  
        include /etc/nginx/conf.d/blocked_ips.conf;  # 黑名单 IP 列表  
    }  
}

  3. 动态更新黑名单（结合脚本与日志分析）：

    bash 复制代码 
    # 示例脚本（block_ip.sh）：检测日志中失败次数超限的 IP  
#!/bin/bash  
LOG_FILE="/var/log/nginx/access.log"  
BLOCK_FILE="/etc/nginx/conf.d/blocked_ips.conf"  
FAIL_LIMIT=10  # 允许的最大失败次数  

# 提取过去 5 分钟内失败请求超过 10 次的 IP  
grep " 403 " $LOG_FILE | awk '$1 >= "$(date -d '5 minutes ago' +%H:%M:%S)" {print $1}' | sort | uniq -c | awk -v limit=$FAIL_LIMIT '$1 > limit {print "deny " $2 ";"}' > $BLOCK_FILE  

# 重载 Nginx 配置  
nginx -s reload

  4. 应用黑名单：

    bash 复制代码 
    http {
....
    geo $blocked_ip {   #geo 内置模块指令，专门处理IP地址相关的逻辑
    default 0;  #默认允许访问
    include /usr/local/nginx/conf/blockips.conf;  #包含黑名单

    }


server {  
    location / {      #判断标记值
        if ($blocked_ip) {  
            return 403;  # 封禁黑名单 IP  
        }  
        # 其他配置...  
    }  
}

2. nginx https 配置

（1）https 概念
概述

HTTPS（HTTP Secure）是 HTTP 的安全版本，通过 SSL/TLS 加密 保护数据传输的机密性和完整性。

HTTP 为什么不安全？

  • 明文传输：数据可被中间人窃听（如密码、Cookie）。

  • 无身份验证：无法验证服务器真实性，易受钓鱼攻击。

安全通信的四大原则
  • 保密性：确保数据在传输过程中不被第三方获取。
  • 完整性：保证数据在传输过程中不被篡改。
  • 身份验证：确认通信双方的真实身份。
  • 不可否认性：防止通信双方事后否认曾经进行过的通信。
HTTPS 通信原理简述

  1. 客户端发起请求：请求 HTTPS 连接。

  2. 服务端返回证书：包含公钥和域名信息。

  3. 客户端验证证书：确认证书有效且由受信任机构签发。

  4. 密钥协商：通过非对称加密生成会话密钥。

  5. 对称加密通信：使用会话密钥加密后续数据传输。

数字证书，解决公钥传输信任问题

数字证书是由权威的证书颁发机构（CA）颁发的，用于证明服务器或客户端的身份。

数字证书中包含了服务器或客户端的公钥、证书颁发机构的信息、证书有效期等信息。

客户端在接收到服务器的数字证书后，可以通过验证证书的签名来确认服务器的身份和公钥的真实性。

https 总结

HTTPS 通过加密和身份验证机制，解决了 HTTP 协议的安全问题，为用户提供了更安全的网络通信环境。在实际应用中，建议使用由权威 CA 颁发的证书来提高网站的安全性和可信度。同时，还可以通过配置 SSL/TLS 协议版本和加密算法等参数来进一步增强 HTTPS 的安全性。

优势 注意事项
数据加密防窃听 证书需定期更新（Let's Encrypt 证书有效期为 90 天）
身份认证防钓鱼 选择强加密协议（禁用 SSLv3、TLSv1.0）
提升 SEO 排名 配置 HSTS 增强安全性
符合 GDPR 等合规要求 监控证书到期时间，避免服务中断
（2）nginx 配置 https 证书
使用 openssl 生成证书和私钥生成证书和私钥：
bash 复制代码 
#创建证书储存目录
mkdir -p /etc/nginx/ssl

# 生成自签名证书（有效期 365 天）  
openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key -out /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=MyOrg/CN=localhost"

参数解释：

openssl req：调用 OpenSSL 的证书请求（request）功能。

-x509：表示生成 X.509 格式的自签名证书，而不是证书请求。

-nodes：生成的私钥不加密，即没有密码保护。

-days 365：指定证书的有效期为 365 天。

-newkey rsa:2048：生成一个 2048 位的 RSA 私钥，并创建一个新的证书请求。

-keyout /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key：指定生成的私钥保存路径为/etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key。

-out /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt：指定生成的自签名证书保存路径为/etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt。

-subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=MyOrg/CN=localhost"：设置证书的主题（subject）信息，C=CN表示国家为中国，ST=Beijing表示省份为北京，L=Beijing表示城市为北京，O=MyOrg表示组织为 MyOrg，CN=localhost表示通用名称为localhost。这条命令常用于为 Nginx 服务器快速生成自签名证书，以实现 HTTPS 通信，但自签名证书不被浏览器等客户端默认信任。

nginx 启用https：
bash 复制代码 
server {  
    listen 443 ssl;  #监听HTTPS端口
    server_name example.com;  #域名或IP

    # 证书配置  指定证书和私钥路径
    ssl_certificate      /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt;  
    ssl_certificate_key  /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key;  

    # ssl加密协议与套件优化  (可选，提升安全性)
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;  
    ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256;  
    ssl_prefer_server_ciphers on;  
    
    #将HTTP请求重定向到HTTPS
    return 301 https://$host$request_uri;
  
  # 强制 HTTP 跳转到 HTTPS  
    if ($scheme = http) {  
        return 301 https://$host$request_uri;  #"301" 表示永久重定向
    }  

    # 其他配置...  (如根目录)
    location / {
        root /usr/local/nginx/html;
        index index.html;

    }
}  

##重启服务
通过浏览器验证：

  • 访问 https://example.com，检查地址栏是否有锁标志。

  • 使用工具 SSL Labs Test 检测配置安全性。

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