Docker容器----TLS加密通讯

一：介绍TLS

​ TLS （Transport Layer Security）指传输层安全，是解决网络安全的重量级武器。传输层安全最早由网景公司所开发，那时的名字还不叫TLS，而是SSL（Secure Sockets Layer），即安全套接字层。

1、TLS的目的

​ 目的是建立起一个安全的通道。在建立安全通道时可以安全地传输数据之前，要经历一个TLS 握手过程 。 可以理解 TLS 协议是一个两阶段的协议 ， 一个是握手阶段，一个是应用数据加密传输阶段。

​ 同时，TLS 的协议又具有层次结构，所有的报文都会通过记录层协议 Record Layer Protocol 进行打包传输； 在记录层协议之上，又分为握手协议 Handshake Protocol，改变密码规格协；ChangeCipherSpec Protocol，警告协议 Alert Protocol，以及应用数据协议 Application Data Protocol 。

2、CA认证

​ 证书颁发机构（CA, Certificate Authority）即颁发数字证书的机构。是负责发放和管理数字证书的权威机构，并作为电子商务交易中受信任的第三方，承担公钥体系中公钥的合法性检验的责任。

CA 证书颁发的时候，证书中是包含密钥对的，同时用户信息也是进行加密的，所以CA颁发的证书具有两个特点：用户发送的信息都是加密的；身份的唯一性。

二：构建TLS加密通信

• ### 实验环境

一台作为master节点（192.168.48.150）

一台作为client客户端（192.168.48.138）

前提是两台虚拟机都要装好docker的环境。

• ### 实验步骤

• 在master节点上配置

1、修改主机名，并配置hosts文件

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname master
[root@localhost ~]# su
[root@master ~]# vim /etc/hosts
127.0.0.1   master     ‘末行添加’

2、创建目录和ca密钥

[root@master ~]# mkdir /tls
[root@master ~]# cd /tls
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
‘openssl ：开放源代码的软件库包,应用程序可以使用这个包来进行安全通信,避免窃听’
‘genrsa：rsa 非对称密钥’
‘-aes256：指定密钥长度为256位’
‘-out ca-key.pem：创建ca-key.pam密钥文件’

3、创建ca证书

[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pem

‘ -days 1000：有效期是1000天 ’
‘req -new：请求创建新的证书’
‘-x509：证书的一个参数’
‘-key：指定密钥文件’
‘-sha256：哈希验证’
‘-subj “/CN=*”：指定项目名称’
‘-out ca.pam：产生出ca证书’

4、创建服务器端的私钥

[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096

5、认证服务器私钥，签名私钥

[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr
‘使用server-key.pem 密钥文件进行签名，生产私钥证书’

6、 使用ca证书与私钥证书签名，输入密码，生成服务器证书

[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem

‘openssl x509：使用openssl方式生成 509证书’
‘-in server.csr ：导入签名文件’
‘-CA ca.pam ：加入CA官方授权的证书’
‘-CAcreateserial -out server-cert.pem：创建服务端的证书’

7、客户端密钥生成，使用密钥进行签名

[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=clinet" -new -key key.pem -out client.csr

8、创建配置文件

[root@master tls]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf

9、创建签名证书，需指定ca证书、ca秘钥、客户端前面和刚生成的配置文件

[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf

10、删除多余的文件，配置docker service文件

[root@master tls]# rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf server.csr
[root@master tls]# vim /lib/systemd/system/docker.service
‘注释14行默认的准启动内容’
‘在15行添加准启动内容’

重新启动服务和进程

[root@master tls]# systemctl daemon-reload 
[root@master tls]# systemctl restart docker

11、 将 /tls/ca.pem 、/tls/cert.pem 、/tls/key.pem 这三个文件复制到客户端/etc/docker下，需输入root密码

[root@master tls]# scp ca.pem root@192.168.48.138:/etc/docker/
[root@master tls]# scp cert.pem root@192.168.48.138:/etc/docker/
[root@master tls]# scp key.pem root@192.168.48.138:/etc/docker/

• 客户端验证

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname client
[root@client ~]# vim /etc/hosts
192.168.48.150 master

[root@client ~]# cd /etc/docker/
[root@client docker]# ls
[root@client docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version

最后

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