最近在看一些 TLS 协议 1.3 版本的相关知识，所以想分享一些信息，本文是第一篇，没有太多的理论细节，主要说下如何在 Nginx 上快速部署一个支持 TLS 1.3 协议版本的网站。
TLS 1.3 优势
TLS 1.3 相对于之前的版本，主要有两大优势：
Enhanced security： 安全性增强
Improved speed：速度提升
编译Nginx支持TLS1.3安装篇
我这里用的系统是 Debian 8
安装依赖
apt-get install git gcc make build-essential -y
下载源码
我们把源码全都放在一个地方，方便使用，创建 nginx 的运行用户 www-data
rm -rf /usr/src/ mkdir -p /usr/src/ mkdir -p /var/log/nginx/ useradd -s /sbin/nologin -M www-data
克隆 OpenSSL
这里用的是 1.1.1 稳定版的源码
cd /usr/src wget https://github.com/openssl/openssl/archive/OpenSSL_1_1_1.tar.gz tar xzvf OpenSSL_1_1_1.tar.gz mv openssl-OpenSSL_1_1_1 openssl
下载 Nginx 的源码
cd /usr/src/ wget https://nginx.org/download/nginx-1.15.6.tar.gz tar zxf ./nginx-1.15.6.tar.gz mv nginx-1.15.6 nginx
克隆 zlib
开启 gzip 要用到 zlib 库，这里使用的是 Cloudflare 优化的版本，比原版具有更高的压缩性能
cd /usr/src/ git clone https://github.com/cloudflare/zlib.git zlib cd zlib make -f Makefile.in distclean
克隆 Brotli
就像 gzip 一样，Brotli 也是一种压缩算法，它是由谷歌开发的一个更适合文本压缩的算法，因为它使用了字典，所以有更好的压缩比。
现在主流浏览器都已经支持 Brotli 了，而且也能与 gzip 共存，如果浏览器支持 Brotli 就会优先使用，所以可以放心兼容性，可以在这里看到支持的数据 https://caniuse.com/#search=Brotli
cd /usr/src/ git clone --recursive https://github.com/google/ngx_brotli.git
我给 nginx 默认配置的 Brotli 压缩等级为 6 级，这对于动态内容比较友好，如果你是像我现在这个博客一样是静态化的，那么建议开启 11 级压缩，这样可以获得最好的体验
下载 PCRE
nginx rewrite 模块需要 pcre 库
cd /usr/src/ wget https://ftp.pcre.org/pub/pcre/pcre-8.42.tar.gz tar zxf ./pcre-8.42.tar.gz
给 OpenSSL 打补丁
补丁来自：https://github.com/hakasenyang/openssl-patch
此补丁的目的是让 OpenSSL 支持 TLS1.3 的 23,26,28 草案，以及 Final 版标准
cd /usr/src/ git clone https://github.com/hakasenyang/openssl-patch.git cd /usr/src/openssl patch -p1 < ../openssl-patch/openssl-equal-1.1.1_ciphers.patch patch -p1 < ../openssl-patch/openssl-1.1.1-chacha_draft.patch
给 Nginx 打补丁
补丁来自：https://github.com/kn007/patch
nginx 补丁
添加SPDY支持。
添加HTTP2 HPACK编码支持。
添加动态TLS记录支持。
nginx_auto_using_PRIORITIZE_CHACHA 补丁
支持时使用 SSL_OP_PRIORITIZE_CHACHA
cd /usr/src/ git clone https://github.com/kn007/patch.git nginx-patch cd /usr/src/nginx patch -p1 < ../nginx-patch/nginx.patch patch -p1 < ../nginx-patch/nginx_auto_using_PRIORITIZE_CHACHA.patch
使用 jemalloc 作为内存管理
cd /usr/src/ wget https://github.com/jemalloc/jemalloc/releases/download/5.1.0/jemalloc-5.1.0.tar.bz2 tar xjvf jemalloc-5.1.0.tar.bz2 cd jemalloc-5.1.0 ./configure make && make install echo '/usr/local/lib' >> /etc/ld.so.conf.d/local.conf ldconfig
其他编译配置
Nginx 默认会以 debug 模式编译，我们需要注释掉 /usr/src/nginx/auto/cc/gcc 中 CFLAGS="$CFLAGS -g" 这行，这样可以减少生成文件的大小
sed -i 's@CFLAGS="$CFLAGS -g"@#CFLAGS="$CFLAGS -g"@' /usr/src/nginx/auto/cc/gcc
编译安装
cd /usr/src/nginx ./configure / --user=www-data --group=www-data / --prefix=/usr/local/nginx / --sbin-path=/usr/sbin/nginx / --with-compat --with-file-aio --with-threads / --with-http_v2_module --with-http_v2_hpack_enc / --with-http_spdy_module --with-http_realip_module / --with-http_flv_module --with-http_mp4_module / --with-openssl=../openssl --with-http_ssl_module / --with-pcre=../pcre-8.42 --with-pcre-jit / --with-zlib=../zlib --with-http_gzip_static_module / --add-module=../ngx_brotli / --with-ld-opt=-ljemalloc make make install
Nginx 的可执行文件安装在 /usr/sbin/nginx ，Nginx 配置在 /usr/local/nginx/conf/ 里
Nginx支持TLS1.3配置篇
Nginx 已经安装上了，现在我们来配置网站，让它跑起来
Nginx 全局配置
把以下内容覆盖填入 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user www-data;
pid /var/run/nginx.pid;
worker_processes auto;
worker_rlimit_nofile 65535;
events {
use epoll;
multi_accept on;
worker_connections 65535;
}
http {
charset utf-8;
sendfile on;
aio threads;
directio 512k;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
server_tokens off;
log_not_found off;
types_hash_max_size 2048;
client_max_body_size 16M;
# MIME
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
# Logging
access_log /var/log/nginx/access.log;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
# Gzip
gzip on;
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip_comp_level 6;
gzip_types text/plain text/css text/xml application/json application/javascript application/xml+rss application/atom+xml image/svg+xml;
gzip_disable "MSIE [1-6]/.(?!.*SV1)";
# Brotli
brotli on;
brotli_comp_level 6;
brotli_static on;
brotli_types text/plain text/css text/xml application/json application/javascript application/xml+rss application/atom+xml image/svg+xml;
include vhost/*.conf;
}
Nginx 站点配置
我们已经在全局配置里设置了包含 /usr/local/nginx/conf/vhost/ 目录下的 conf 文件
mkdir -p /usr/local/nginx/conf/vhost/
然后在 /usr/local/nginx/conf/vhost/ 里创建站点配置，比如我的是 onmp.ooo.conf
server {
listen 80;
server_name onmp.ooo;
root /wwwroot/onmp.ooo;
location / {
index index.html;
}
}
这样 HTTP 的站点配置就弄好了，不过还站点还没页面，我们把 Nginx 的欢迎也面给放进去
mkdir -p /wwwroot
cp -r /usr/local/nginx/html /wwwroot/onmp.ooo
# 配置站点目录权限
chown -R www-data:www-data /wwwroot/
find /wwwroot/ -type d -exec chmod 755 {} /;
find /wwwroot/ -type f -exec chmod 644 {} /;
service 配置
service 命令用于对系统服务进行管理，比如启动（start）、停止（stop）、重启（restart）、查看状态（status）等，我们是编译安装的，所以要手动创建服务文件。
mkdir -p /usr/lib/systemd/system/
编辑 /usr/lib/systemd/system/nginx.service 写入以下内容
[Unit] Description=nginx - high performance web server After=network.target [Service] Type=forking PIDFile=/var/run/nginx.pid ExecStartPost=/bin/sleep 0.1 ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf ExecReload=/usr/sbin/nginx -s reload ExecStop=/usr/sbin/nginx -s stop [Install] WantedBy=multi-user.target
启动服务
systemctl daemon-reload #重载 systemctl enable nginx #开机启动 systemctl start nginx #运行
我们现在可以用 service 或 systemctl 管理 nginx 了
启动 Nginx 后 HTTP 页面就正常了，打开 onmp.ooo 就能看到 Welcome to nginx!
签发证书
配置 HTTPS 首先要有证书，我这里是使用 acme.sh 自动颁发 Let’s Encrypt 的证书
具体使用教程看我的另一篇教程 使用acme.sh获取免费SSL证书
当然，你要是已经有了 SSL 证书，直接看下面配置文件里证书存放的目录，直接放到里面去就行，其他操作一样的
HTTPS 站点配置
因为我给 OpenSSL 打的是 equal-1.1.1_ciphers 补丁，所以 ssl_ciphers 配置文件如下，如果你打的是别的补丁，则需要查看 https://github.com/hakasenyang/openssl-patch给的配置
server {
listen 80;
server_name onmp.ooo;
return 301 https://onmp.ooo$request_uri;
}
server {
listen 443 ssl http2;
server_name onmp.ooo;
root /wwwroot/onmp.ooo;
# SSL
ssl_certificate /usr/local/nginx/conf/ssl/onmp.ooo.cer;
ssl_certificate_key /usr/local/nginx/conf/ssl/onmp.ooo.key;
ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers '[TLS13+AESGCM+AES128|TLS13+AESGCM+AES256|TLS13+CHACHA20]:[EECDH+ECDSA+AESGCM+AES128|EECDH+ECDSA+CHACHA20]:EECDH+ECDSA+AESGCM+AES256:EECDH+ECDSA+AES128+SHA:EECDH+ECDSA+AES256+SHA:[EECDH+aRSA+AESGCM+AES128|EECDH+aRSA+CHACHA20]:EECDH+aRSA+AESGCM+AES256:EECDH+aRSA+AES128+SHA:EECDH+aRSA+AES256+SHA:RSA+AES128+SHA:RSA+AES256+SHA:RSA+3DES';
ssl_ecdh_curve X25519:P-256:P-384;
ssl_prefer_server_ciphers on;
ssl_session_cache shared:SSL:50m;
ssl_session_timeout 1d;
ssl_session_tickets on;
# OCSP Stapling
ssl_stapling on;
ssl_stapling_verify on;
resolver 119.29.29.29 8.8.8.8 valid=300s;
resolver_timeout 10s;
# Security headers
add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always;
add_header X-XSS-Protection "1; mode=block" always;
add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always;
add_header Referrer-Policy "no-referrer-when-downgrade" always;
add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains; preload" always;
location / {
index index.html;
http2_push /style.css;
}
location ~ .*/.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ico)$ {
expires 30d;
}
location ~ .*/.(js|css)?$ {
expires 15d;
}
}
以上就是完整的站点配置文件，覆盖 /usr/local/nginx/conf/vhost/onmp.ooo.conf 后，使用 service nginx reload 重载 Nginx 再打开站点就能看到 HTTPS 的页面了
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