docker项目ssl 安全证书的种种

一，证书挂着宿主的nginx上

这个很简单，只需要修改宿主nginx的配置文件即可

server {
        listen  ssl default;
        server_name www.abc.com; #项目域名
        ssl_certificate "cert/ssl_certificate.pem"; #证书文件
        ssl_certificate_key "cert/ssl_certificate.key"; #秘钥文件
        ssl_session_cache shared:SSL:1m;
        ssl_session_timeout  10m;
        ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE:ECDH:AES:HIGH:!NULL:!aNULL:!MD5:!ADH:!RC4; #SSL算法加密选项
        ssl_protocols TLSv1 TLSv1. TLSv1.;
        ssl_prefer_server_ciphers on;
        location / {
            proxy_redirect off;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_pass http://127.0.0.1:; #指向本机docker 容器端口
        }
        error_page  /.html;
            location = /40x.html {
        }
        error_page     /50x.html;
            location = /50x.html {
        }
    }

二，证书挂载到容器项目上

这里以nginx为例，docker文件如下：

FROM alpine
#安装nginx服务器
RUN apk add --update bash nginx
#拷贝证书
COPY ./cert /usr/nginx/cert
#拷贝项目文件
COPY ./www /usr/share/nginx/html
#拷贝项目配置文件
COPY ./nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY ./nginx/conf.d/default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
#切换目录设置权限
WORKDIR /usr/share/nginx/html
RUN chown -R daemon:daemon * && chmod -R 755 *
EXPOSE 80
EXPOSE 443
#切换到nginx目录，启动nginx
WORKDIR /run/nginx
ENTRYPOINT nginx -g "daemon off;"

或直接 from nginx

#这里我们用alpine简版就可以
FROM nginx:alpine
#拷贝证书
COPY ./cert /usr/nginx/cert
#拷贝项目配置文件，配置文件主要是挂载证书开启443监听
COPY ./nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY ./nginx/conf.d/default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
COPY ./www /usr/share/nginx/html/
WORKDIR /usr/share/nginx/html/
RUN chown -R daemon:daemon * && chmod -R  *
EXPOSE
EXPOSE 

nginx 配置文件

1) nginx.conf

user nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

2) conf.d/default.conf

server {
    listen 80;
    listen 443 ssl; 开启443 ssl
    server_name www.abc.com;  #你的域名
    ssl_certificate "/usr/nginx/cert/cn.pem";  #证书文件
    ssl_certificate_key "/usr/nginx/cert/cn.key"; #证书秘钥

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

三，spingboot项目内部挂在证书

项目目录结构如下：

即我们在项目根目录创建一个cert目录里面存放证书，然后我们修改项目配置文件application.yml挂上证书

server:
  ssl:
    key-store: classpath:cert/ssl_certificate.pfx #证书文件
    key-store-password:  #证书密码

打包成docker image

 docker build -t springio/demo-docker .

运行

 docker run -t -p : springio/demo-docker

本地输入http://www.abc.com:8433 会提示

Bad Request
This combination of host and port requires TLS.

直接改为 https://www.abc.com:8433 访问正常

四，使用openssl生成不受信任的证书

上面两种方法都是在我们有证书的情况，如果你没有证书，可以使用openssl生产一个测试证书，在我们的Dokcerfile中加入证书生成

FROM openjdk
VOLUME /tmp
ADD demo-docker-0.0.-SNAPSHOT.war app.war
RUN sh -c 'touch /app.war'
RUN echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone
ENV JAVA_OPTS=""
ENV spring.profiles.active="prod"

#以下是生成证书
#定义签名密码
ENV certPassword
RUN openssl genrsa -des3 -passout pass:${certPassword} -out server.key
RUN openssl rsa -passin pass:${certPassword} -in server.key -out server.key
RUN openssl req -sha256 -new -key server.key -out server.csr -subj '/CN=www.abc.com' #这里是证书绑定的域名
RUN openssl x509 -req -sha256 -days  -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
RUN openssl pkcs12 -export -out server.pfx -inkey server.key -in server.crt -certfile server.crt -passout pass:${certPassword}
#将证书文件绑定到项目中
ENV key-store="server.pfx"
#将证书密码传递给项目
ENV key-password=${certPassword}
#编译选项
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.war"]

这里有两点要注意，dockerfile文件中FROM 不能来源于简化版即不是“FROM openjdk:8-jdk-alpine” ，因为alpine版本的jdk中不包含openssl，关于openssl详细使用可以参考这里 https://www.cnblogs.com/yangxiaolan/p/6256838.html

对应的项目配置文件application.yml内容如下

server:
  ssl:
    key-store: ${key-store} #接收证书文件
    key-store-password: ${key-password} #接收证书密码

启动docker项目，浏览器输入 https://www.abc.com，会提示证书不受信任

登录到docker bash 会看到对应的证书文件

五，使用Let's Encrypt 生成受信任的证书

Let's Encrypt生成证书有多种方式：

Plugin	认证	安装	备注	认证方式 (端口)
apache	Y	Y	自动获取和安装证书，适用于Apache2.4 on OSes with libaugeas0 1.0+。	tls-sni-01 (443)
webroot	Y	N	通过webserver的root目录认证来获取证书，适用于处于运行状态的webserver。	http-01 (80)
nginx	Y	Y	自动获取和安装证书，适用于Nginx。	tls-sni-01 (443)
standalone	Y	N	通过letsencrypt自带的standalone服务来获取证书，standalone服务将占用服务器的80或443端口，这就意味着服务器本身的webserver需要处于关闭状态，除非它使用特殊端口。	http-01 (80) or tls-sni-01 (443)
DNS plugins	Y	N	通过修改DNS记录来认证域名所有者以获取证书，这是使用letsencrypt为通配符域名获取证书的唯一方式。	dns-01 (53)
manual	Y	N	以用户自定义的方式获取证书，根据提示指令，用户自己来完成域名认证。即使用交互式或脚本钩子的方式获取证书。	http-01 (80), dns-01 (53) or tls-sni-01 (443)

使用，Let's Encrypt生成证书必须在你的服务器上完成，而且必须确认你的域名已经解析到服务器上，否者无法完成验证，会提示没有权限“ urn:ietf:params:acme:error:unauthorized” ，这里介绍两种比较常用方式

必须保证你在网站在运行，可以通过域名的80端口正常访问，需要在你的服务器上安装 certbot，最好不要使用yum install certbot 安装 这里会有依赖问题，因为Certbot是Python程序，最好先创建一个Python虚拟环境，然后再安装Certbot，具体步骤如下：

sudo yum install python-virtualenv #安装虚拟环境软件包（针对于Python2.7）
sudo virtualenv /usr/local/python-certbot #创建虚拟环境
source /usr/local/python-certbot/bin/activate #激活虚拟环境
pip install certbot #安装Certbot
pip install certbot-nginx #安装nginx插件，如果不使用 nginx模式生成证书可不需要

也可以不安装certbot,使用“quay.io/letsencrypt/letsencrypt”镜像完成只需要在你的服务器上 docker pull quay.io/letsencrypt/letsencrypt 然后通过下面命令启动

1，webroot方式：

执行证书生成命令

certbot certonly --webroot -w /usr/share/nginx/html -d www.abc.com -m ejiyuan@.com --agree-tos

docker 镜像方式

docker run --rm -p 8770:80 -v /etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt -v /usr/share/nginx/html:/usr/share/nginx/html quay.io/letsencrypt/letsencrypt auth --webroot -w /usr/share/nginx/html -d q.meylink.cn -m [e-mail] --agree-tos

  -w 指定网站项目目录，这个项目必须是可用的，而且是通过你的域名80端口能正常访问的

  -d 指定生成蒸鱼的域名 这个域名必须已经解析到执行命令的本服务器上

  -m 指定一个email 最好是真实的电邮地址

webroot方式，必须你的服务的 80 端口上运行一个能处理静态文件的 web 服务，我这里 nginx 为例 (注意，webroot + nginx 与 nginx 是完全不同的两种方式)

    server {
        listen       80 default_server;  # 必须是80端口
        server_name  www.abc.com;  # 必须能够解析到本机
        root         /usr/share/nginx/html; #项目所在目录
        location / {
           index index.html;
        }
    }

在执行命令后，certbot 会向指定的 webroot 目录中添加一个随机文件，随后 letsencrypt 会通过 http 访问那个文件，比如 http://www.abc.com/.well-known/acme-challenge/gdEMr7ZXOiZE51he9QwuvnbrrTnkwlpFhNAcArBt2uE， 如果能返回正确的数据则通过认证，否则认证失败，执行结果如下：

2，standalone方式：

这个方式不需要先部署项目，但是必须保证你的域名能解析到服务器上

certbot certonly --standalone -n --agree-tos --email [e-mail] --preferred-challenges http -d you.domain.com

 docker 镜像方式

docker run --rm -p : -p : -v /etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt  quay.io/letsencrypt/letsencrypt auth --standalone -m [e-mail] --agree-tos -d you.domain.com

-n 非交互式
--email 指定账户
--agree-tos 同意服务协议
--preferred-challenges http 使用http模式 必须保证80端口没有被占用
--preferred-challenges tls-sni：使用443端口必须保证80端口没有被占用

默认 standalone 是使用 443 端口，也就是说要停止服务器现在占用 443 端口的进程,我们也可以将其改为使用 80 端口，同样道理，这时需要停止 80 端口的占用，执行结果

3，apache与nginx模式，可是非常简单的生成并挂在证书这里以nginx为例

保证你的域名可以解析到本机，并且nginx已安装，设置nginx配置文件

server {
        server_name you.domain.com;
}

然后执行

certbot --nginx -d a.abc.com

执行结果如下：

nginx配置文件修改如下：

server {
  server_name a.abc.com;
  ....
  #一下内容是 Certbot 加入
  listen  ssl; # managed by Certbot
  ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/a.abc.com/fullchain.pem; # managed by Certbot
  ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/a.abc.com/privkey.pem; # managed by Certbot
  include /etc/letsencrypt/options-ssl-nginx.conf; # managed by Certbot
  ssl_dhparam /etc/letsencrypt/ssl-dhparams.pem; # managed by Certbot
}

4,生成证书部署docker image

FROM alpine
#安装证书生成工具
RUN apk add --update bash certbot
RUN apk add --no-cache libressl
#安装nginx服务器
RUN apk add --update bash nginx
#拷贝项目文件
COPY ./www /usr/share/nginx/html
#拷贝项目配置文件
COPY ./nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY ./nginx/conf.d/default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
#挂在外部路径方便查看生产的证书与容器内部nginx配置
VOLUME ["/etc/letsencrypt","etc/nginx"]
#切换目录设置权限
WORKDIR /usr/share/nginx/html
RUN chown -R daemon:daemon * && chmod -R 755 *
EXPOSE 80
EXPOSE 443
#切换到nginx目录，启动nginx
WORKDIR /run/nginx
ENTRYPOINT certbot certonly --standalone -n --agree-tos --email [e-mail] --preferred-challenges http -d you.domain.com && nginx -g "daemon off;"

因一个Dockerfile不能同时FROM certbot又FROM nginx，所以这里使用alpine（它一个小型的 linux发型版本，想了解他看这里：Alpine Linux 使用简介）然后安装 certbot和nginx

对应的nginx配置文件nginx.conf如下：

user nginx;
worker_processes  ;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  ;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  ;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

conf.d/default.conf

server {
    listen ;
    listen  ssl;
    server_name www.abc.cn; #配置的域名
     ssl_certificate "/etc/letsencrypt/live/www.abc.cn/fullchain.pem";  #letsencrypt证书路径，证书会自动生成在这个路径下面
    ssl_certificate_key "/etc/letsencrypt/live/www.abc.cn/privkey.pem"; #letsencrypt秘钥路径，证书秘钥会自动生成在这个路径下面
    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

六，参考文档

全民https时代，Let's Encrypt免费SSL证书的申请及使用（Tomcat版）

https 证书工具 Letsencrypt 简单教程

Certbot 自动化生成 https 证书

Letsencrypt SSL免费证书申请（Docker）

CentOS7运行Certbot提示：ImportError: 'pyOpenSSL' module missing required functionality. Try upgrading to v0.14 or newer.

Docker：使用Dockerfile构建Nginx镜像

通过Laradock学Docker-HTTPS

给Docker中的Nginx搭建HTTPS环境