0x0 前言

一年前，总想写点什么作为生活记录。在比对众多类型博客之后，简洁高效的 hexo 脱颖而出，它适合你体会写博客的每一个阶段。本博客采用 Nginx + Hexo + Let‘s Encrypt + Cloudflare 组件，架设在 vps 上，采用了 Let‘s Encrypt 的免费证书和 Cloudflare 的 CDN 服务。如果你是利用 github pages 搭建博客，仅需阅读 1x0 章节，内容不包括上传部分。

0x1 部署 SSL 的准备工作

谷歌宣布从2018年7月即 Chrome 68 发布开始，将把所有 HTTP 站点标记为不安全。

作为信息安全工作者，我深知 SSL 存在的必要性和复杂性，但无论因为何种原因导致你需要部署 SSL ，都需要先考虑下面几个问题：

  1. 你是否基本明白 SSL 的工作原理；
  2. 网站是否计划 HTTP 和 HTTPS 并存；
  3. 新增的 SSL 开销是否影响性能或体验；
  4. 能否接受 SSL 对运维和原有组件的影响；

1x0 部署 Hexo

关于 Hexo 的介绍请前往官网了解。Hexo 博客可以像传统建站一样通过购买服务器和域名实现，也可以利用 github pages，将源码托管到 github 实现，后者需要依赖 git ，因此部分发行版的 Linux 需要更新自带的 git，无论哪种方式都需要安装 node.js。

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[root@H0u5er ~]# yum -y install gcc zlib-devel openssl-devel perl cpio expat-devel gettext-devel curl autoconf  
[root@H0u5er ~]# yum install git-core
[root@H0u5er ~]# git --version
[root@H0u5er ~]# wget -qO- https://raw.github.com/creationix/nvm/master/install.sh | sh
[root@H0u5er ~]# reboot
[root@H0u5er ~]# nvm --version
[root@H0u5er ~]# nvm install stabl     //  安装稳定版，推荐执行这一条
[root@H0u5er ~]# node -v
[root@H0u5er ~]# nvm ls-remote      //   安装可选版本
[root@H0u5er ~]# nvm use default
[root@H0u5er ~]# npm install -g hexo-cli      //  安装必备 hexo 客户端，推荐执行这一条
[root@H0u5er ~]# npm install -g hexo-server      //  安装可选
[root@H0u5er ~]# npm install -g hexo      //  安装可选
[root@H0u5er ~]# pwd
[root@H0u5er ~]# hexo init blog      //  hexo 自动创建并设置 blog 为主文件夹
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├── _config.yml
├── package.json
├── scaffolds
├── source
|   ├── _drafts
|   └── _posts
└── themes
[root@H0u5er ~]# hexo -version
[root@H0u5er ~]# cd blog      //  进入主文件夹内执行 hexo 命令
[root@H0u5er blog]# hexo server      //  启用 hexo 服务，默认使用 4000 端口，注意防火墙策略
[root@h0u5er blog]# hexo new new_post      //  新建一篇博文
[root@h0u5er blog]# hexo help      //  帮助命令

命令执行不出现问题的话，Hexo 已经安装完成。Hexo 主配置文件 _config.yml 有严格的缩进要求，通过在官方或者 github 寻找心仪的主题设计，下载主题文件到 theme 文件夹，并且将 _config.yml 的 theme 修改为对应文件夹名字，即可替换 Hexo 主题风格。

如果你是利用 github pages 搭建博客，还需要配置 git ，如上传密钥等请自行解决。

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[root@h0u5er blog]# cat _config.yml | grep git
# github_username:    H0u5er

2x0 申请证书

如果你是利用 github pages 搭建博客，本小节不适用。

Let‘s Encrypt 是这几年很热门的免费 SSL/TLS 证书供应商，在为我们提供便利的同时，也为许多网络犯罪提供了温床。今年 3 月开始，Let’s Encrypt 发布的ACME v2 现已正式支持通配符证书。

2x1 安装 Certbot

https://certbot.eff.org/lets-encrypt/centosrhel7-nginx

打开 Let’s Encrypt 和 Certbot 的合作网页，根据使用情况选择 Web 中间件和系统版本，页面会生成对应的安装指引。

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[root@H0u5er ~]# yum install python2-certbot-nginx  // 这里我的环境是 Centos7 + Nginx
[root@H0u5er ~]# certbot --version  // 这里我的环境是 Centos7 + Nginx

2x2 身份认证

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[root@H0u5er ~]# certbot --help  // 查看大致使用语法
[root@H0u5er ~]# certbot --h certonly  // 查看 certonly 的使用语法

申请证书方式包括Run（默认），Certonly 和 Renew，这里我建议使用 certonly 获取证书，然后通过手工配置证书的方式实现 SSL。另外 Certbot 支持 Standalone，Nginx，Webroot，Manual 等身份认证，都是为了验证域名所有者是你本人，详细区别查看这里的官方解释，使用哪种方式取决于实际网络情况和需求，下面举几个例子，更多细节问题请查阅官方资料。如果你已经使用了 CDN 服务，那么请务必采用 Webroot 的方式进行认证，因为 Let’s Encrypt 的认证服务器并不知道你的原始服务器 IP 地址。

  1. 通过 DNS 的交互验证方式：
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[root@H0u5er ~]# certbot --manual --perferred-challenges dns certonly

Enter email address (used for urgent renewal and security notices) (Enter 'c' to
cancel): [email protected]

Please read the Terms of Service ....
(A)gree/(C)ancel: A

Would you be willing to share your email ....
(Y)es/(N)o: Y

Please enter in your domain name(s) (comma and/or space separated)  (Enter 'c'
to cancel): example-h0u5er.com

Are you OK with your IP being logged?
(Y)es/(N)o: Y


Please deploy a DNS TXT record under the name
_acme-challenge.example-h0u5er.com with the following value:
uckdcWCoXW46RkFf630ymzjj_y5E0mE47S2VK8l3rRA
Before continuing, verify the record is deployed.
-------------------------------------------------------------------------------
Press Enter to Continue

此方式基于 DNS 的解析。在交互过程中，根据你的实际情况回答。这种方式需要你拥有对域名的解析控制权，添加一条 TXT 类型的记录，主机名为 _acme-challenge，内容为 Let’s Encrypt 在交互时产生的随机字符串，此处是 uckdcWCoXW46RkFf630ymzjj_y5E0mE47S2VK8l3rRA。在 DNS 记录添加完毕并生效之后，按 Enter 即可获得证书。

  1. 通过 Webroot 验证方式
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[root@H0u5er ~]# certbot certonly --webroot --agree-tos -v -t --email [email protected] -w /var/www/ -d example-h0u5er.com

此方式基于网站目录访问。参数 -d 是需要验证的域名，系统会在 -w 参数设置的网站根目录下会创建临时文件，/网站根目录/.well-known/acme-challenge，shell 脚本会自动访问该目录，如果能访问说明你是域名的所有者，特别需要注意 DNS 的解析是否可达，可根据返回的消息进行排错。出现下述内容的时候，说明验证通过。

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- Congratulations! Your certificate and chain have been saved at
/etc/letsencrypt/live/你的域名/fullchain.pem
  1. 通过 Nginx 验证方式
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[root@H0u5er ~]# certbot --nginx --agree-tos --redirect --uir --hsts --staple-ocsp --must-staple -d www.example-h0u5er.com,example-h0u5er.com --email [email protected]

此方式基于 Nginx 插件。上述语句因为没有带 certonly 的参数，所以使用了默认的 run 参数代替，即在申请证书的同时自动配置好 Nginx 的 SSL 设置，还可以包括 301 重定向，CSP，HSTS，OCSP Stapling 的安全优化，但是自动配置的前提是网站并没有采用 CDN 服务。-d 参数后面如有多个子域名，可以使用逗号隔开。

  1. 通过 standalone 验证方式
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[root@H0u5er ~]# certbot certonly --standalone --email [email protected] -d example-h0u5er.com

此方式基于网络。这种验证方式不依赖 Web 组件。后续可添加 –preferred-challenges http 或者–preferred-challenges tls-sni 参数，分别指定使用 80 或 443 端口进行验证，这样的话就需要保证服务器能接收互联网的请求。

2x3 自动续期

Let‘s Encrypt 默认提供的证书只有 90 天有效期，在没有 Certbot 之前，用户需要运行特定的 python 脚本使得证书可以自动续期。Let’s Encrypt 和 Certbot 合作之后，证书自动续期的事情变得非常简单，只需要利用 renew 参数，certbot 即可自动调用 /etc/letsencrypt/renewal 下的配置文件进行续期操作。如果你使用系统定时任务执行续期，请需要注意 certbot 指令在 crond 进程下的环境变量是否能够被调用。

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[root@h0u5er ~]# certbot renew
[root@h0u5er ~]# cat /var/spool/cron/root | grep certbot
0 0 1 * * root certbot renew --quiet && systemctl reload nginx >> /var/log/letsencrypt-daily.log 2>&1

3x0 配置 Nginx

如果你是利用 github pages 搭建博客，本小节不适用。

如果你是通过购买服务器搭建博客，那么你需要 Apache 或 Nginx 等等承载 Web 服务的组件。由于 Hexo 默认工作在 4000 端口，我们可以将写好的博客转换成静态文件：

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[root@h0u5er blog]# hexo generate      //  自动将 hexo 生成静态文件，如 HTML 
[root@h0u5er blog]# cat _config.yml | grep public
public_dir: public

静态文件会保存在 Hexo 的主目录下，文件夹的名字取决于配置文件，此处为 public 文件夹，配置 Apache 或 Nginx 使得 public 文件夹内容在 80 端口展示。还有另外一种不推荐的做法，那就是利用 Nginx 的反向代理，网站的访客如往常一样在浏览器直接输入 IP 或者域名访问默认的 80 端口，Nginx 收到请求之后将访问指向本地 4000 端口，这样做使得 Hexo 在利用 4000 端口进行本地调试的信息，也会直接暴露在 80 端口，反向代理的 nginx 配置如下：

3x1 拥有证书后的 Nginx

申请证书成功之后，默认是放在 /etc/letsencrypt/live/你的域名/ 的这个文件夹下面，在原先的配置基础上 server 部分加入 SSL 的配置就完成了基本的 SSL 支持。

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server {  
    listen 80;
    listen [::]:80 ssl ipv6only=on; 
    listen 443 ssl;
    listen [::]:443 ssl ipv6only=on;
    server_name example-h0u5er.com;

    ssl on;
    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example-h0u5er.com/fullchain.pem; 
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example-h0u5er.com/privkey.pem; 
}

关于 Nginx 的配置，我部署的过程出现过许多错误，同时这样简单的配置有许多不足，如 HTTP 依然可以在网页内使用、没有启用迪菲-赫尔曼密钥交换（英语：Diffie–Hellman key exchange，缩写为D-H） 等等问题。Nginx 的 SSL 配置指南 中提及的内容很适合学习。

4x0 启用 CDN（可选）

对于不了解 CDN 加速原理的读者，建议先看看相关资料。演示采用 Cloudflare CDN 免费服务，但针对国内节点的加速效果较差，慎用。

如果你是利用 github pages 搭建博客，它同样支持 CDN 加速，但本文仅考虑且保证能在自建服务器的情况下使用该方式。

在使用 Cloudflare 的 CDN 服务之前，你需要将 DNS 的解析权交给 Cloudflare，网上有方法可以绕过，至于为什么需要把解析权交给 Cloudflare ，我推测是为了实现在不掌握用户 SSL 私钥的情况下进行 CDN 加速。首先登录到 Cloudflare 的官网, 在 DNS 菜单中选择涉及的 DNS 记录开启 CDN，同时在 Crypto 的 SSL 选项卡中开启 Full strict 模式，当 SSL 选项卡出现 Universal SSL Status Active Certificate 则完成了 CDN 加速配置，激活过程一般只需要几分钟。

关于 Full strict 模式和其他三种模式的解释对比，请翻阅官方资料，由于 Let‘s Encrypt 的有效时间较短并且属于权威机构认可的证书，因此选择 Full strict 模式。

5x0 排错与优化

错误1：浏览器提示 The plain HTTP request was sent to HTTPS port;

一般是由于中间件的配置不当导致，在我关闭 Nginx 配置中的 ssl 参数并重启 nginx 后即可解决。

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#ssl on // 或者改为 off

可以参考此处的 Nginx 配置文件格式

错误2：www.h0u5er.com redirected you too many times;ERR_TOO_MANY_REDIRECTS;

一般是由于中间件的配置不当导致，在我调整了 Nginx 中的 301 重定向并重启 nginx 后即可解决。

错误3: Cloudflare 的Crypto SSL 一直处于 initializing Certificate 状态；

情况一，属于先部署 SSL 证书完成，再开启 CDN 的。则打开 Cloudflare CDN 功能和 SSL 的 Full strict 模式即可， initializing Certificate 一般只会持续几分钟就会转为 Active Certificate 。

情况二，属于先开启了 CDN，再从原始服务器申请 SSL 证书的。那么证书务必才用 Webroot 方式认证，同时可以使用 Nginx 的自动配置，参考如下:

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[root@h0u5er ~]# certbot --authenticator webroot --installer nginx -w /网站主目录 --agree-tos --redirect --uir --hsts --staple-ocsp --must-staple -d www.example-h0u5er.com,example-h0u5er.com --email [email protected]

错误4：网站页面无法打开，error 526；

点击转跳到官方知识库页面，搞清楚 Full strict 模式和 Full 模式的应用范围与区别。

错误5： ERR_SSL_VERSION_OR_CIPHER_MISMATCH

点击转跳到medium社区，查看解决办法

优化1：部分页面在 Chrome 显示为不安全；

拿我自身的博客举例，因为之前采用 HTTP 协议的图床，所以手工替换了支持 https 的图床。目前本博客已经实现全站 HTTPS 且全站符合 Chrome 小绿锁标准，强迫症患者的福音。

优化2：Cloudflare 的 CDN 在国内效果并不好；

国内的大部分情况下 Cloudflare 是一个减速的 CDN。因为本站的服务器在国内连接速度还算不错，所以采用关闭资源自动压缩、调整缓存等级( No Query String )、开启 HTTP2、调整防火墙等级( Low ) 、关闭手机端加速等等迷之优化方式。优化后，部分地区加载网页的速度与原始 IP 访问页面的加载速度差别在毫秒级以内。

优化3：网站加固；

主机安全方面，本次采用的 CDN 虽然加速效果不怎么样，但是减少了真实 IP 暴露所带来的危害。其次建议开启服务器内的防火墙，控制端口流量，增强 RDP 或 SSH 的验证方式，合理分配系统的权限。

Web 服务方面，可以通过配置文件隐藏中间件的版本号，增加中间件的安全配置，如：

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add_header Content-Security-Policy upgrade-insecure-requests;
add_header Strict-Transport-Security "max-age=15552000; preload" always; 
add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
add_header X-Content-Type-Options nosniff;
add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";
add_header 'Referrer-Policy' 'origin';
add_header Feature-Policy  “XXXXXXXXX”

优化4：CAA 记录配置

CAA （Certification Authority Authorization）是在 2013 年由 RFC 6844 定义的一个标准，旨在于通过控制哪些 CA 能给一个域名签发证书提升 PKI 体系的生态圈强度。 因为每一个 CA 都能给任意域名签发证书，这样会导致 CA 的证书容易被劫持，因此我们可以在 DNS 解析记录中，添加类型为 CAA 的记录，名字为 example-h0u5er.com，对应的值为 letsencrypt.org，如果是采用其他 CA 签发的证书，则替换为类似digicert.com、globalsign.com。添加一个联系邮箱，便于 CA 中心发现异常恶意签发证书时通知管理员。 

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[root@h0u5er conf.d]# dig h0u5er.com CAA
;; ANSWER SECTION:
h0u5er.com.		300	IN	CAA	0 iodef "mailto:[email protected]"
h0u5er.com.		300	IN	CAA	0 issue "letsencrypt.org"

6x0 参考资料

Ubuntu 利用Let‘s Encrypt 部署 HTTPS

测试网站的 SSL 性能

测试网站的安全头部设置

Nginx 的安全头部设置指南

7X0 更新

[2019 Feb 20] 前几天都到 Let‘s Encrypt 的邮件提醒,证书即将过期,于是到服务器执行

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[root@h0u5er letsencrypt]# certbot renew

命令执行之后没有报错就是重新申请完成, 重启 Nginx 之后浏览器就会显示新证书了. 新证书会自动用新的数字命名,比如原本使用的是01,那么新证书就会命名成02, 并且自动以用02作为新的证书.下面这个链接文件我不知道是默认还是我自己手动改了的原因,但是也会自动指向较新的证书文件.

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[root@h0u5er www.h0u5er.com]# pwd
/etc/letsencrypt/live/www.h0u5er.com
[root@h0u5er www.h0u5er.com]# ll
total 4
lrwxrwxrwx 1 root root  38 Dec 11 17:43 cert.pem -> ../../archive/www.h0u5er.com/cert1.pem
lrwxrwxrwx 1 root root  39 Dec 11 17:43 chain.pem -> ../../archive/www.h0u5er.com/chain1.pem
lrwxrwxrwx 1 root root  43 Dec 11 17:43 fullchain.pem -> ../../archive/www.h0u5er.com/fullchain1.pem
lrwxrwxrwx 1 root root  41 Dec 11 17:43 privkey.pem -> ../../archive/www.h0u5er.com/privkey1.pem
-rw-r--r-- 1 root root 682 Dec 11 17:43 README