Генерация и использование SSL-сертификатов в Linux
В целях безопасности, в частности во избежание перехвата конфиденциальных, персональных или важных данных. Многие владельцы сайтов в сети защищают трафик с помощью SSL-сертификатов. Естественно, защите подлежит только тот трафик, который связан непосредственно с запросами и передачей данных с определённым адресом — адресом сайта. Системные администраторы, сотрудники техподдержки должны ориентироваться в вопросах, касающихся создания и внедрения SSL-сертификатов для хостов. Поскольку предоставляют соответствующие услуги. Для этих целей в системах Linux существует утилита openssl. Она является свободной реализацией методов защиты, протокола SSL, а также генерации сертификатов.
Как SSL-сертификат помогает защитить данные?
На самом деле схема защиты трафика основана на его шифровании открытым ключом и его расшифровке закрытым ключом. Понятие SSL-сертификата применимо в контексте подтверждения того факта, что открытый ключ действительно принадлежит именно тому домену, с которым происходит соединение. Таким образом, в данной схеме присутствуют две составляющие:
- Пара ключей (открытый и закрытый) — для шифрования/расшифровки трафика;
- Подпись открытого ключа. Гарантирующая, что он подлинный и обслуживает именно тот домен, для которого и был создан.
Обе эти составляющие и представляют собой то, что принято обозначать понятием SSL-сертификат. Подпись является гарантией, поскольку выдаётся авторитетным центрами сертификации. Это доступные всем онлайн-сервисы (достаточно воспользоваться любой поисковой системой), которым можно отправить свой ключ, заполнив соответствующую анкету. Далее сервис (центр сертификации) обрабатывает данные из анкеты и сам ключ и высылает уже подписанный ключ обратно его владельцу. Среди самых популярных на сегодняшний день центров сертификации являются такие как Comodo.
Важно заметить, что зашифрованный открытым ключом трафик возможно расшифровать только соответствующим ему закрытым ключом. В свою очередь подпись для открытого ключа от авторитетного цента говорит, что зашифрованный трафик пришёл от «своего» или подлинного узла и его можно принять в обработку, т. е. расшифровать закрытым ключом.
Общий порядок создания SSL-сертификата, ключи и подпись
Во время создания SSL-сертификата происходит последовательная обработка следующих видов ключей:
- *.key – это сами ключи шифрования, открытий и/или закрытый;
- *.csr – ключ, содержащий сформированный запрос для получения подписи сертификата от центра сертификации, а сам запрос — это открытый ключ и информация о домене и организации, связанной с ним;
- *.crt, *.cer, *.pem – это, собственно, сам сертификат, подписанный центром сертификации по запросу из файла *.csr.
Для начала нужно создать закрытый ключ:
Здесь команда genrsa генерирует RSA-ключ, опция -des3 указывает алгоритм шифрования ключа. А опция -out указывает, что ключ должен быть получен в виде файла server.key. Число 2048 — это сложность шифрования. При выполнении этой команды пользователю будет предложено ввести пароль для шифрования. Поскольку указан его алгоритм опцией -des3. Если это личный ключ и его планируется использовать на сервере, который можно настроить в собственных целях, то естественно шифрование обязательно. Однако, многие серверы требуют закрытые ключи без шифрования (например хостинг-площадки, поскольку предоставляют универсальную услугу по заказу SSL-сертификатов). Поэтому перед генерацией закрытого ключа нужно определиться, как он будет использоваться.
Теперь нужно создать запрос на подпись — CSR-файл, который будет включать только что сгенерированный ключ server.key:
При выполнении этой команды пользователю необходимо ввести информацию о домене и организации. Причём наименование домена следует вводить точно, например, если идентификатор URL сайта https://mycompany.com, то ввести нужно mycompany.com. Для URL-идентификатора www.mycompany.com уже необходим отдельный сертификат.
Теперь файл server.csr со сформированным запросом на подпись можно отправить в выбранный центр сертификации.
Подписание SSL-сертификатов
Получить подписанный сертификат, когда имеется закрытый ключ и запрос на подпись можно несколькими способами: воспользоваться услугой авторитетных центров сертификации, отправив им запрос (CSR-файл) и получив в ответ готовый сертификат *.crt. Либо можно сделать сертификат самоподписанным. Т. е. подписать его тем же ключом, который использовался при создании файла CSR. Для этого следует выполнить команду:
Здесь опция -days указывает количество дней, в течение которых выпускаемый сертификат server.crt будет действителен. В данном случае на протяжении одного года.
Также можно создать самоподписанный сертификат из имеющегося закрытого ключа без использования CSR-файла. Но в этом случае нужно вводить информацию CSR-запроса:
Параметр -x509 задаёт формат генерируемого сертификата. Он является самым распространённым и используется в большинстве случаев. Опция -new позволяет запрашивать информацию для запроса у пользователя.
Важно отметить, что сертификаты, подписанные авторитетными центрами сертификации известны веб-браузерам. Самоподписанные сертификаты необходимо импортировать в хранилище доверенных сертификатов веб-браузера вручную. Поскольку соединения с доменами, обслуживаемыми такими сертификатами по-умолчанию блокируются.
Использование SSL-сертификатов для домена
Для использования сертификата доменом, для которого он был создан, необходимо соответствующим образом настроить виртуальный хост этого домена. Для начала нужно сохранить файлы *.crt и *.key где-нибудь, где доступ к ним может получить только их владелец. Например в
/ssl/certs/ нужно поместить файл server.crt, в
/ssl/private/ — файл server.key. Далее, в конфигурационном файле виртуального хоста нужно определить следующие директивы:
Важно заметить, что для SSL-соединений домена должен быть отдельный конфигурационный файл (или просто отдельная конфигурация в одном файле) виртуального хоста для него. Это необходимо, поскольку обычные HTTP-соединения обрабатываются по порту 80, а HTTPS (SSL) — по 443. Это отдельные конфигурации одного виртуального хоста (хотя это не совсем верное определение). Также для Apache должен быть включен модуль SSL. Типичная конфигурация может выглядеть следующим образом:
Как подключить ssl сертификата в nginx читайте в этой статье.
Заключение
В заключение следует заметить, что генерация и подключение SSL-сертификатов к домену — далеко не самая сложная задача. Однако она требует очень внимательного выполнения отдельных её этапов, поскольку от ошибки зависит безопасность для домена.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Сокеты в ОС Linux
В данной статье будет рассмотрено понятие сокета в операционной системе Linux: основные структуры данных, как они работают и можно ли управлять состоянием сокета с помощью приложения. В качестве практики будут рассмотрены инструменты netcat и socat.
Что такое сокет?
Сокет — это абстракция сетевого взаимодействия в операционной системе Linux. Каждому сокету соответствует пара IP-адрес + номер порта. Это стандартное определение, к которому привыкли все, спасибо вики. Хотя нет, вот здесь лучше описано. Поскольку сокет является только лишь абстракцией, то связка IP-адрес + номер порта — это уже имплементация в ОС. Верное название этой имплементации — «Интернет сокет». Абстракция используется для того, чтобы операционная система могла работать с любым типом канала передачи данных. Именно поэтому в ОС Linux Интернет сокет — это дескриптор, с которым система работает как с файлом. Типов сокетов, конечно же, намного больше. В ядре ОС Linux сокеты представлены тремя основными структурами:
struct socket — представление сокета BSD, того вида сокета, который стал основой для современных «Интернет сокетов»;
struct sock — собственная оболочка, которая в Linux называется «INET socket»;
struct sk_buff — «хранилище» данных, которые передает или получает сокет;
Как видно по исходным кодам, все структуры достаточно объемны. Работа с ними возможна при использовании языка программирования или специальных оберток и написания приложения. Для эффективного управления этими структурами нужно знать, какие типы операций над сокетами существуют и когда их применять. Для сокетов существует набор стандартных действий:
socket — создание сокета;
bind — действие используется на стороне сервера. В стандартных терминах — это открытие порта на прослушивание, используя указанный интерфейс;
listen — используется для перевода сокета в прослушивающее состояние. Применяется к серверному сокету;
connect — используется для инициализации соединения;
accept — используется сервером, создает новое соединение для клиента;
send/recv — используется для работы с отправкой/приемом данных;
close — разрыв соединения, уничтожение сокета.
Если о структурах, которые описаны выше, заботится ядро операционной системы, то в случае команд по управлению соединением ответственность берет на себя приложение, которое хочет пересылать данные по сети. Попробуем использовать знания о сокетах для работы с приложениями netcat и socat.
netcat
Оригинальная утилита появилась 25 лет назад, больше не поддерживается. На cегодняшний день существуют порты, которые поддерживаются различными дистрибутивами: Debian, Ubuntu, FreeBSD, MacOS. В операционной системе утилиту можно вызвать с помощью команды nc, nc.traditional или ncat в зависимости от ОС. Утилита позволяет «из коробки» работать с сокетами, которые используют в качестве транспорта TCP и UDP протоколы. Примеры сценариев использования, которые, по мнению автора, наиболее интересны:
перенаправление входящих/исходящих запросов;
трансляция данных на экран в шестнадцатеричном формате.
Опробуем операции в действии. Задача будет состоять в том, что необходимо отправить TCP данные через netcat в UDP соединение. Для лабораторной будет использоваться следующая топология сети:
Введем команду на открытие порта на машине Destination: nc -ulvvp 7878
Настроим машину Repeater. Так как передача из одного интерфейса этой машины будет происходить по протоколу TCP, а на другой интерфейс будет осуществляться передача по протоколу UDP, то для таких действий необходимо сделать соединитель, который сможет накапливать данные и пересылать их между открытыми портами. На такую роль отлично подходит FIFO файл. Поэтому команда для запуска будет выглядеть так: sudo mkfifo /tmp/repeater #создать FIFO файл
sudo nc -l -p 4545 > /tmp/repeater | nc -u 10.0.3.5 7878 IP адрес 10.0.3.5 — адрес машины Destination. Символы «|» и «> nc 10.0.2.4 4545
В итоге получаем возможность читать данные от машины Source:
В машине Destination:
Пример с трансляцией данных в шестнадцатеричном формате можно провести так же, но заменить команду на Destination или добавить еще один пайп на Repeater:
nc -l -p 4545 -o file
В результате будет создан файл, в котором можно будет обнаружить передаваемые данные в шестнадцатеричном формате:
Как видно из тестового сценария использования, netcat не дает контролировать практически ничего, кроме направления данных. Нет ни разграничения доступа к ресурсам, которые пересылаются, ни возможности без дополнительных ухищрений работать с двумя сокетами, ни возможности контролировать действия сокета. Протестируем socat.
socat
Инструмент, который до сих пор поддерживается и имеет весьма обширный функционал по склейке каналов для взаимодействия. Разработчиками инструмент именуется как netcat++. Ниже приведем небольшой список того что можно перенаправить через socat:
STDIO -> TCP Socket;
FILE -> TCP Socket;
TCP Socket -> Custom Application;
UDP Socket -> Custom Application;
Для повседневного использования достаточно опций, но если понадобится когда-то работать напрямую с серийным портом или виртуальным терминалом, то socat тоже умеет это делать. Полный перечень опций можно вызвать с помощью команды:
Помимо редиректов socat также можно использовать как универсальный сервер для расшаривания ресурсов, через него можно как через chroot ограничивать привилегии и доступ к директориям системы.
Чтобы комфортно пользоваться этим инструментом, нужно запомнить шаблон командной строки, который ожидает socat:
socat additionalOptions addr1 addr2
additionalOptions — опции, которые могут добавлять возможности логирования информации, управления направлением передачи данных;
addr1 — источник данных или приемник (влияет использование флага U или u), это может быть сокет, файл, пайп или виртуальный терминал;
addr2 — источник данных или приемник (влияет использование флага U или u), это может быть сокет, файл, пайп или виртуальный терминал;
Попробуем провести трансляцию данных из сокета в сокет. Будем использовать для этого 1 машину. Перед началом эксперимента стоит отметить, что особенностью socat является то, что для его корректной работы нужно обязательно писать 2 адреса. Причем адрес не обязательно должен быть адресом, это может быть и приложение, и стандартный вывод на экран.
Например, чтобы использовать socat как netcat в качестве TCP сервера, можно запустить вот такую команду:
socat TCP-LISTEN:4545, STDOUT
Для коннекта можно использовать netcat:
nc localhost 4545
При таком использовании, socat дает возможность пересылать сообщения в обе стороны, но если добавить флаг «-u», то общение будет только от клиента к серверу. Все серверные сообшения пересылаться не будут:
Настроим более тонко наш сервер, добавив новые опции через запятую после используемого действия:
socat TCP-LISTEN:4545,reuseaddr,keepalive,fork STDOUT
Дополнительные параметры распространяются на те действия, которые socat может выполнять по отношению к адресу. Полный список опций можно найти здесь в разделе «SOCKET option group».
Таким образом socat дает практически полный контроль над состоянием сокетов и расшариваемых ресурсов.
Статья написана в преддверии старта курса Network engineer. Basic. Всех, кто желает подробнее узнать о курсе и карьерных перспективах, приглашаем записаться на день открытых дверей, который пройдет уже 4 февраля.
Источник
