Nginx安全防护与HTTPS部署实战

Nginx的配置及运行需要pcre、zlib等软件包的支持,因此比应预先安装这些软件的开发包(devel),以便提供相应的库和头文件,确保Nginx的安装顺利完成。

$root@localhost \^$ # dnf install -y gcc make pcre-deve1 zlib-developenssl-devel perl-ExtUtils-MakeMaker git wget taar

（2）创建运行用户，组和日志目录

$root@localhost\~$ # useradd -M -s /sbin/nologin nginx

$root@localhost\~$ # mkdir -p /var/log/nginx

$root@localhost \^$ # chown -R nginx:nginx /var/log/nginx

（3）编译安装nginx

$root@localhost \^$ # tar zxf nginx-1.26.3.tar.gz

$root@localhost \^$ # cd nginx-1.26.3

$root@localhost nginx-1.26.3$ # ./configure\

--prefix=/usr/local/nginx\

--user=nginx\

--group=nginx\

--with-http_ssl_module \

--with-http_v2_module \

--with-http_realip_module \

--with-http_stub_status_module\ #状态统计模块

--with-http_gzip_static_module

--with-pcre\

--with-stream

$root@localhost nginx-1.26.3$ # make && make install

为主程序nginx创建链接文件

$root@localhost nginx-1.26.3$ # 1n -s /usr/local/nginx/sbir/nging/usr/local/sbin/

（4）添加nginx系统服务

$root@localhost \^$ # vi /lib/systemd/system/nginx. service
$Unit$
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server

After=network.target
$Service$
Type=forking

ExecStartPre=/usr/local/sbin/nginx -t

ExecStart=/usr/local/sbin/nginx

ExecReload=/usr/local/sbin/nginx -s reload

ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID

TimeoutStopSec=5

KillMode=process

PrivateTmp=true

User=root

Group=root
$Install$
WantedBy=multi-user.target

$root@localhost\~$ # systemctl daemon-reload

$root@localhost \^$ # systemctl start nginx

$root@localhost \^$ # systemctl enable nginx

2：隐藏版本号

在生产环境中,需要隐藏Nginx的版本号,以避免泄漏Ngin的版本,攻击者不能针对特定版本进行攻击。在隐藏版本号之前,可以使用Fiddler 具抓取数据包,查看Nginx版本,也可以在0penEuler中使用命令curl-Ihttp://192.168.10.101/查看

$root@localhost\~$ # curl -I 192.168.10.101

HTTP/1.1 200 OK

Server: nginx/1.26.3 //版本号

..........//.

修改配置文件

$root@localhost\~$ # vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

http

include mime.types;

default_type application/octet-stream;

server_tokens off; //隐藏版本号

$root@localhost\~$ #nginx -t

$root@localhost\~$ #nginx -s reload

$root@localhost\~$ # curl -I 192.168.10.101

HTTP/1.1 200 OK //版本号被隐藏

Server: nginx

//省略部分内容

3：限制危险请求的方法

不安全的请求方式,是潜在的安全风险,TRACE(易引发XST攻击)、PUT/DELETE(文件修改风险)、CONNECT(代理滥用),通过正则表达式四配请求方法,非白名单方法返回444(无响应关闭连接)

修改配置文件

$root@localhost\^$ # vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server

if( $request_method !\~\^(GET\|HEAD\|POST)$ ) {

return 444;

}

验证测试请求

测试PUT/DELETE请求

$root@localhost \^$ # curl -XPUT -I 192.168.10.101

curl: (52) Empty reply from server

查看access.log

192.168.10.101 - - $11/Mar/2025:18:30:46 +0800$ "PUT /HTTP/1.1" 444 0

"cur1/8.4.0"

4：请求限制（cc攻击防御）

CC攻击(ChallengeCollapsar攻击)是一种常见的网络攻击方式,通过大量合法或伪造的小流量请求来耗尽服务器资源,导致正常用户无法访问网站。要在Nginx中有效防止CC攻击,可以采用多种策略和方法。

（1）使用nginx的limit_reg模块限制请求速率

编辑配置文件

$root@localhost\~$ # vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

http {

#定义限制区(10MB内存/每秒10请求

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_limit:10m ratte=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;

}

}

]

关键参数说明:

>limit_req_zone定义共享内存区

>$binary_remote_addr是一个内置变量,用于表示客户端 IP地址的二进制格式

>zone=req_limit:10m创建名为req_limit的共享内存区,大小10M,用来存储客户端 IP

>rate=10r/s限制并发数,每个IP每秒可以发起的请求次数(

>limit_req实施速率限制

>zone=req_limit绑定到预定义的共享内存区

>fburst=20类似与等候区,超出并发数的请求会到等候区,等候区占满后,多余的请求会立刻返回503

>nodelay立即处理突发请求而不延迟,相当于立即处理等候区的请求,多余的请求会立刻返回503

（2）压力测试验证

安装ab测试工具

ApacheBench(简称ab)是Apache HTTP服务器自带的一个轻量级、易用的HTTP服务器性能测试工具。它主要用于评估服务器在并发访问下的性能表现,包括响应时间、吞吐量等关键指标。

$root@localhost\~$ # dnf install httpd-tools -y

发起测试请求

共发起300个请求,每次发起30个请求

$root@localhost$ # ab -n 300 -c 30 http://192.168.10.101/

查看access.log发现大量请求日志状态码503

$root@localhost \^$ # tail -300 /usr/local/nginx/logs/access. log | grep -c

503

279

-n 300

表示总请求数为300次,即模拟客户端向服务器发送300次HTTP请求。

-c 30

表示并发用户数为30,即同时有30个请求并行发送到服务器。

5：防盗链

防盗链是一种重要的安全设置,旨在防止未经授权的用户盗用网站(静态)资源。盗链行为不仅侵犯了内容创作者的版权,还可能导致原网站带宽和资源的过度消耗,影响正常用户的访问速度和体验。

(1)修改 Windows的C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件,设置域名和IP映射关系

192.168.10.101 www.aaa.com

192.168.10.102 www.bbb.com

(2)修改两台OpenEuler的hosts文件,设置域名和IP映射时关系。

192.168.10.101 www.aaa.com

192.168.10.102 www.bbb.com

(3)把图片kgc.png放到源主机(www.aaa.com)的工作目录下

$root@localhost \^$ # ls /usr/local/nginx/html

index. html kgc.png.

(4)编辑原网站首页文件

$root@localhost \^$ # vi /usr/local/nginx/html/indexhtml

<html>

<body>

<h1>aaa It work!

<img src="kgc.png

</body>

</html>

(5)测试访问源网站

www.aaa.com

(6)编辑盗链网站首页文件

$root@localhost \`$ # dnf -y install httppa

$root@localhost \^$ # vi /usr/local/nginx/html/index. httml

<html>

<body>

<hl>bbb It work! </hl>

<img src="http://www.aaa.com/kgc.png

</body>

</html>

$root@localhost$ # systemctl stop firewalld

$root@localhost\^$ # systemctl start httpd

(7)测试访问盗链网站(盗链成功)

(8)配置Nginx防盗链

$root@localhost \^$ # vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

location ^* \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|flv|mp4|webp|ico)${

root html;

valid_referers aaa.com *.aaa.com;

if($invalid_referer){

return 403;

}

}

$root@localhost\^$ #nginx -t

$root@localhost\~$ #nginx -s reload

>*\.(jpg|gif|swf)$:这段正则表达式表示匹配不区分大小写,以人.jpg或.gif或.swf结尾的文件;

>Valid_referers:设置信任的网站,可以正常使用图片;

>后面的网址或者域名:referer中包含相关字符串的网址;

>If语句:如果链接的来源域名不在valid_referers所列出的列表中,$invalid_referer为1,则执行后面的操作,即进行重写或返回403页面。

测试访问盗链网站(盗链失败403)

二：高级防护

1：动态黑名单

动态黑名单是Nginx中一种实时拦截恶意请求的安全机制,它允许在不重启服务的情况下,动态更新需要封禁的IP地址或网段。相比静态配置的allow/deny指令,动态黑名单更灵活高效,适用于高并发多变的攻击防护场景。

(1)编辑黑名单配置文件

$root@localhost \^$ # vi /usr/local/nginx/conf/blockipss. conf

192.168.1.0/24 1;#封禁整个网段

192.168.10.102 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)编辑主配置文件

$root@localhost \^$ # vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

http {

geo $block_ip {

default 0; 默认允许访问

include/usr/local/nginx/conf/blockips.conf;#包含黑名单

}

server{

if ($block_ip) { #判断标记值

return 403; #封禁动作

}

}

}

$root@localhost\^$ # nginx -t

$root@localhost\^$ # nginx -s reload

>geo:Nginx内置模块指令,专门用于处理IP地址相关的逻辑。基于客IP地址生成一个变量值,用于后续的访问控制判断

>$block_ip:自定义的变量名,存储计算结果(通常为0或1)。

>default0:默认值,表示不在黑名单中的IP允许访问

>if($block ip):当变量值为1时触发封禁逻辑

(3)使用封禁ip测试访问

$root@localhost\*$ # curl 192.168.10.101

<html>

<head><title>403 Forbidden</title></head>

<body>

<center><h1>403 Forbidden</h1></center>

<hr><center>nginx</center>

</body>

</html>

(4)自动添加黑名单

自动封禁访问超过100次的IP

#!/bin/bash

#自动封禁访问超过100次的IP

awk '{print$1}'/var/log/nginx/access.log|sort|uniq -c| sort -nr

| awk'{if( $100) print$ 2"1;"}' >/usr/local/nginx/conf/blockips.conf

uniq-c:统计连续出现的次数,并在行首显示次数

sort-nr:按数值排序

2.nginxhttps配置

2.1https概念

HTTPS,全称HyperText Transfer Protocol over SecureSocket Layer,设计初衷是为了保证数据传输安全。国内大型互联网巨头在2016开始大力推行https,期间关于https的重大事件有:

Google搜索引擎让https的网站在搜索排名中更靠前。

从2017年开始,chrome 浏览器把只采用http的网站标记为不安全网站。

苹果要求App Store中的所有应用都必须使用https加密链接.

微信小程序也要求必须使用https。

新一代的http/2协议的支持需要以https为基础。

2.1.1HTTP为什么不安全

HTTP由于是明文传输,主要存在三大风险:窃听风险、篡改风险、冒充风险。
窃听风险

中间人可以获取到通信内容,由于内容是明文,所以获取文后有安全风险

簒改风险

中间人可以篡改报文内容后再发送给对方,风险极大。

冒充风险

比如你以为是在和某宝通信,但实际上是在和一个钓鱼网站通信。

2.1.2安全通信的四大原则

不难猜到HTTPS就是为了解决上述三个风险而生的,一般我们认为安全的通信需要包括以下四个原则:机密性、完整性,身份认证和不可否认。
机密性: 即对数据加密,解决了窃听风险,因为即使被中间人窃听,由于数据是加密的,他也拿不到明文;
**完整性:**指数据在传输过程中没有被篡改,不多不少,保持原样,中途如果哪怕改了一个标点符号,接收方也能识别出来,从来判定接收报文不合法;

身份认证: 确认对方的真实身份,即证明"你妈是你妈"的问题,这样就解决了冒充风险,用户不用担心访问的是某宝结果却在和钓鱼网站通信的问题;
**不可否认:**即不可否认已发生的行为,比如小明向小红借了1000元,但没打借条,或者打了借条但没有签名,就会造成小红的资金损失。

2.1.3HTTPS通信原理简述

既然HTTP是明文传输的,那我们给报文加密不就行了,既然要加密,我们肯定需要通信双方协商好密钥吧。一种是通信双方使用同一扣密钥,即对称加密的方式来给报文进行加解密。

有人说对这个密钥再次加密不就完了,但对方如果要解密这个密钥,那还是要传加密密钥给对方,依然还是会被中间人截获的,这么看来直接传输密钥无论怎样都无法摆脱俄罗斯套娃的难题,是不可行的。

直接传输密钥无论从哪一端传从上节分析来看是不行了,这里我们再看另一种加密方式:非对称加密。非对称加密即加解密双方使用不同的密钥,一把作为公钥,可以公开的,把作为私钥,不能公开,公钥加密的密文只有私钥可以解密,私钥签名的内容,也只有公钥可以验签。

这样的话对serve来说,保管好私钥,发布公钥给其他client,其他client只要把对称加密的密钥(或用于生成对称加密密钥的信息)使用公钥加密后传给server即可。如此一来由于公钥加密只有私钥能解密,而私钥只有server有,所以能保证client向server传输是安全的,server解密后即可拿到对称加密密钥,这样交换了密钥之后就可以用对称加密密钥通信了。

但是问题又来了,server怎么把公钥安全地传输给client呢????????

如果直接传公钥,也会存在被中间人调包的风险,好像没完没了了一样......

数字证书,解决公钥传输信任问题

如何解决公钥传输问题呢?从现实生活中的场景找答案。员工入职时,企业一般会要求提供学历证明,这个学历必须由第三方权威成机构(CertificateAuthority证书颁发机构,简称CA)即教育部颁发。同理,server也可以向CA申请证书,在证书中附上公钥,然后将证书传给client。证书是由站点管理者向CA申请,申请的时候会提交域名、组织单位信息和公钥等数据(这些数据组成了Certificate Signing Request证书签名请求简称CSR),CA会根据这些信息生成证书

证书的数字签名怎么来的?是使用的CA机构的私钥给CSR(确切来说是CSR生成的摘要信息)进行的签名,这样的话client得用CA的公钥来给签名解密才行,拿到的才是未经篡改合法的证书(私钥签名,公钥签

https总结:

server传输CA颁发的证书给client,client收到证书后使用系统内置的CA证书的公钥来验签,验签通过证明证书是受信任的,证书受信任那么证书中的公钥也就是受信任的,这样的话就解决了公钥传输过程中被调包的风险。

Client拿到server端的公钥后,使用公钥加密会话密钥(也就就是对称加密的密钥),然后发送给服务端,服务端通过私钥解密获得会话密钥(对称加密的密钥),然后就可以安全愉快的进行数据传输了

Ps:

1.这里可能有同学会有疑问,为什么client拿到了server给的公钥,不直接使用公钥进行加密通信,反而用公钥加密会话密钥,用会话密钥来加密通信,多此一举,这是因为会话密钥是对称加密,而对称加密的密钥管理简单且具有更高的加密和解密效率。所以https加密是混合模式,在握手阶段是非对称加密,

在数据传输阶段是对称加密

2.还有个问题,中间人如果也去CA申请一个受信任的证书呢,把server发送的证书截取并替换成自己的行不行呢,答案是不行的,因为client除了要验证证书的合法性外,每个证书中包含的域名也是唯一的

2.2nginx配置https证书

由于ssl证书需要向CA组织申购,实验采用自签名证书(也就是自己给自己签名并颁发证书,当然这种证书是不被信任的)

2.2.1使用openssl 生成证书和私钥生成证书和私钥

创建证书存储目录

$root@localhost$ # mkdir -p /etc/nginx/ssl

生成自签名证书

$root@localhost \^$ # openssl req -x509 -nodes -days 365 -neewkey rsa:2048

-keyout /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key \

-out/etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt\

-subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/0=MyOrg/CN=localhost

参数解释:

-x509:生成自签名证书(而非CSR)。

-nodes:不加密私钥(无密码保护)。

-days 365:证书有效期1年。

-keyout:私钥文件。

-out:自签名文件。

-newkey rsa:2048:生成2048位的RSA私钥。

-subj:证书主题信息(按需修改字段)。

Ps:

CA签名证书:

需要由受信任的第三方证书颁发机构(CA)签发。流程如下:

1.用户生成私钥和CSR(证书签名请求)。

2.将CSR提交给CA(如Let'sEncrypt、DigiCert等)。

3.CA机构验证身份后,用CA的私钥对证书签名,生成最终证书。

自签名证书:

证书的颁发者(Issuer)和主体(Subject)是同一个实体(即自己)

无需第三方CA参与,直接用工具(如0penSSL)生成私钥和证书。

签名时使用自己的私钥,而不是CA的私钥。

适用于测试、内部环境或无需公开信任的场景。

2.2.2 nginx启用https

编辑nginx配置文件

$root@localhost \^$ #vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {

listen 443 ssl; #监听 HTTPS 端口

server_namelocalhost; #域名或IP

#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协议和加密套件配置(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;

#其他配置(如根目录)

location / {

root /usr/local/nginx/html;

index index.html;

}

}

#可选:将HTTP请求重定向到HTTPS

server {

listen 80;

server_name localhost;

return 301 https:// $host$ request_uri;

$root@localhost\~$ #nginx -t

$root@localhost\~$ #nginx -s reload

2.2.2通过浏览器验证

访问https://你的服务器ip

浏览器会提示证书不安全(因自签名),选择"高级"--继续前往或信任此证书测试环境可忽略警告)。