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golang使用mTLS实现双向加密认证http通信

作者:花酒锄作田

这篇文章主要为大家介绍了golang如何调用mTLS实现双向加密认证http通信,文中的示例代码讲解详细,具有一定的学习价值,需要的小伙伴可以参考下

前言

假设一个场景,服务端部署在内网,客户端需要通过暴露在公网的nginx与服务端进行通信。为了避免在公网进行 http 明文通信造成的信息泄露,nginx与客户端之间的通信应当使用 https 协议,并且nginx也要验证客户端的身份,也就是mTLS双向加密认证通信。

这条通信链路有三个角色:服务端、Nginx、客户端。

服务端

服务端只使用http,所以这里用gin框架写个简单的示例,返回客户端一些基本的http信息,比如客户端IP、请求方法、host等。

package main
import (
	"log"
	"net/http"
	"time"
	"github.com/gin-gonic/gin"
)
/* 中间件: 获取api处理时长 */
func midElapsed(c *gin.Context) {
	start := time.Now()
	c.Next()
	elapsed := time.Since(start)
	log.Printf("API: %s, elapsed: %s", c.Request.URL.Path, elapsed)
}
/* 处理 GET / 请求 */
func f1(c *gin.Context) {
	// 获取客户端IP
	clientIP := c.ClientIP()
	// 获取请求方法
	method := c.Request.Method
	// 获取协议
	proto := c.Request.Proto
	// 获取host
	host := c.Request.Host
	// 请求Path
	path := c.Request.URL.Path
	log.Printf("客户端IP: %s, 请求方法: %s, 协议: %s, host: %s, path: %s", clientIP, method, proto, host, path)
	// 获取请求头
	headers := c.Request.Header
	for hk, hv := range headers {
		log.Printf("header key: %s, value: %s", hk, hv)
	}
	// 获取名为"mycookie"的cookie
	var cookies []string
	cookie, err := c.Cookie("mycookie")
	if err != nil {
		log.Printf("get cookie [mycookie] error: %s", err)
	} else {
		log.Printf("get cookie [mycookie]: %s", cookie)
		cookies = append(cookies, cookie)
	}
	c.JSON(http.StatusOK, gin.H{
		"clientIP": clientIP,
		"method":   method,
		"proto":    proto,
		"host":     host,
		"headers":  headers,
		"cookies":  cookies,
		"path":     path,
	})
}
func main() {
	r := gin.Default()
	r.Use(midElapsed) // 全局引用计算耗时的中间件
	r.GET("/", f1)
	r.Run("0.0.0.0:8080")
}

生成证书

1.生成ca根证书。生成过程会要求填写密码、CN、ON、OU等信息,记住密码,填写的信息也要和下一步openssl.cnf文件内容一致。

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout ca.key -out ca.crt -days 3650

2.新建并编辑文件openssl.cnf文件。req_distinguished_name中内容按需填写,DNS.1要替换成实际域名。

[req]
req_extensions = v3_req
distinguished_name = req_distinguished_name
prompt = no
[req_distinguished_name]
countryName = CN
stateOrProvinceName = Anhui
localityName = Hefei
organizationName = zhangsan
commonName = qw.er.com
[v3_req]
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS.1 = qw.er.com

3.生成服务端证书

openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout server.key -out server.csr -subj "/CN=qw.er.com" -config openssl.cnf
# 提示输入ca私钥的密码
openssl x509 -req -in server.csr -out server.crt -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -days 365 -extensions v3_req -extfile openssl.cnf

4.生成客户端证书

openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout client.key -out client.csr -subj "/CN=qw.er.com" -config openssl.cnf
# 提示输入ca私钥的密码
openssl x509 -req -in client.csr -out client.crt -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -days 365 -extensions v3_req -extfile openssl.cnf

Nginx配置

nginx反向代理服务端的配置示例如下

server {
    listen 80 ssl;
    server_name qw.er.com;
    ssl_certificate /home/atlas/apps/nginx/certs/qwer/server.crt;
    ssl_certificate_key /home/atlas/apps/nginx/certs/qwer/server.key;
    # 校验客户端证书
    ssl_verify_client on;
    ssl_client_certificate /home/atlas/apps/nginx/certs/qwer/ca.crt;
    location / {
        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://192.168.0.10:8080; # 服务端地址
    }
}

客户端

以下示例使用命令行传参的方式,指定tls证书文件和是否使用tls通信。

package main
import (
	"crypto/tls"
	"crypto/x509"
	"flag"
	"io"
	"log"
	"net/http"
	"os"
	"time"
)
var (
	cafile  = flag.String("cafile", "ca.crt", "ca 证书文件")
	crtfile = flag.String("crtfile", "client.crt", "客户端tls证书")
	keyfile = flag.String("keyfile", "client.key", "客户端tls私钥")
	url     = flag.String("url", "http://127.0.0.1:8080", "url")
	isTls   = flag.Bool("tls", false, "是否使用tls")
)
func tlsClient(cafile, crtfile, keyfile string) *http.Transport {
	// 加载证书和私钥
	clientCert, err := tls.LoadX509KeyPair(crtfile, keyfile)
	if err != nil {
		log.Fatalf("load key pair error: %s", err)
	}
	// 加载ca证书
	clientCA, err := os.ReadFile(cafile)
	if err != nil {
		log.Fatalf("load ca cert error: %s", err)
	}
	// 创建根证书池并添加ca证书
	caCertPool := x509.NewCertPool()
	caCertPool.AppendCertsFromPEM(clientCA)
	// 创建transport
	tr := &http.Transport{
		TLSClientConfig: &tls.Config{
			Certificates: []tls.Certificate{clientCert},
			RootCAs:      caCertPool,
		},
	}
	return tr
}
func main() {
	flag.Parse()
	req, err := http.NewRequest("GET", *url, nil)
	if err != nil {
		log.Fatalf("new request error: %s", err)
	}
	// 自定义HTTP请求头
	req.Header.Set("myheader1", "myheader1value123")
	// 自定义一个cookie对象
	cookie := &http.Cookie{
		Name: "mycookie",
		Value: "mycookievalue",
	}
	req.AddCookie(cookie)
	client := &http.Client{
		Timeout: time.Second * 5,
	}
	if *isTls {
		client.Transport = tlsClient(*cafile, *crtfile, *keyfile)
	}
	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		log.Fatalf("get error: %s", err)
	}
	defer resp.Body.Close()
	body, err := io.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		log.Fatalf("read error: %s", err)
	}
	log.Printf("body: %+v", string(body))
}

Nginx配置

server {
    listen 80 ssl;
    server_name qw.er.com;
    ssl_certificate /home/elifen/apps/nginx/certs/qwer/server.crt;
    ssl_certificate_key /home/elifen/apps/nginx/certs/qwer/server.key;
    ssl_verify_client on;
    ssl_client_certificate /home/elifen/apps/nginx/qwer/ca.crt;
    location / {
        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://192.168.0.10:8080;
    }
}

测试

这里需要先确保qw.er.com能被正常解析到nginx服务器,比如配置hosts文件或dns解析记录。

go run main.go -cafile ./ca.crt -crtfile ./client.crt -keyfile ./client.key -url 'https://qw.er.com:80/' -tls

输出示例

2023/08/07 17:34:51 body: {"clientIP":"192.168.0.11","cookies":["mycookievalue"],"headers":{"Accept-Encoding":["gzip"],"Connection":["close"],"Cookie":["mycookie=mycookievalue"],"Myheader1":["myheader1value123"],"User-Agent":["Go-http-client/1.1"],"X-Forwarded-For":["192.168.0.11"],"X-Real-Ip":["192.168.0.11"]},"host":"qw.er.com","method":"GET","path":"/","proto":"HTTP/1.0"}

到此这篇关于golang使用mTLS实现双向加密认证http通信的文章就介绍到这了,更多相关golang mTLS双向加密认证通信内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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