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。
几个基本观点需要牢记。
1）截止到现在 TLS 1.3 协议仍然处于草案阶段，最新的 RFC 文档是 draft 28，对于大型系统来说，目前并不建议部署，当然对于个人网站来说，可以部署 TLS 1.3 版本 。
2）TLS 1.3 和 TLS 1.2 版本有很大的不同，从协议消息的角度来看，两者是不兼容的，也正因为此，大型系统目前不建议采用 TLS 1.3 版本。
关于这两个版本之间的差异，后续我会写文章详细描述。
3）Nginx 底层使用的密码库是 OpenSSL，也就是说是否支持 TLS 1.3 版本，取决于 OpenSSL 库。
目前 Nginx 1.13 以上的版本支持 TLS 1.3 版本，而 OpenSSL 1.1.1 版本支持 TLS 1.3 版本，最新的 OpenSSL 1.1.1-pre5 支持 TLS 1.3 draft 26。
这篇文章运行环境如下：
- Ubuntu 14.04.5 LTS 系统
- gcc version 4.8.4
- Nginx nginx1.13.5
- openssl1.1.1
如果大家在具体安装的时候，遇到各类问题，可能和软件版本、系统环境有关，需要查看手册或者在线 Google。
安装 OpenSSL
了解 TLS 1.3 版本，最好的工具就是 OpenSSL，所以第一步就是安装 OpenSSL 密码库和命令行工具。
运行如下命令：
$ cd /root
# 下载源代码
$ wget https://www.openssl.org/source/old/1.1.1/openssl-1.1.1-pre1.tar.gz
$ cd openssl-1.1.1-pre1
$ grep TLS1_3_VERSION_DRAFT_TXT ./* -R
# 输出 draft 23
./include/openssl/tls1.h:# define TLS1_3_VERSION_DRAFT_TXT "TLS 1.3 (draft 23)"
$ ./config --prefix=/usr/local/openssl1.1.1 --openssldir=/usr/local/openssl1.1.1 --libdir=lib shared -Wl,-R,'$(LIBRPATH)' -Wl,--enable-new-dtags enable-ec_nistp_64_gcc_128 enable-tls1_3
$ make
$ make install
- 在这个版本中，默认已经启用 TLS 1.3 ，所以不加 enable-tls1_3 参数也可以
- OpenSSL 命令行工具和各类包、证书文件都保存在 /usr/local/openssl1.1.1 目录下。
- 该版本对应的 TLS 1.3 版本是 draft 23。
说明：如果编译错误，可以参考 issues 解决
安装完成后，可以使用命令行工具了解相关 TLS 1.3 信息。
比如运行下列命令，了解该版本对应的所有密码套件。
$ ./usr/local/openssl1.1.1/bin/openssl ciphers -V tls1_3 | column -t
0x13,0x02 - TLS_AES_256_GCM_SHA384 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=AESGCM(256) Mac=AEAD
0x13,0x03 - TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=CHACHA20/POLY1305(256) Mac=AEAD
0x13,0x01 - TLS_AES_128_GCM_SHA256 TLSv1.3 Kx=any Au=any Enc=AESGCM(128) Mac=AEAD
可以看出 TLS 1.3 版本支持的密码套件进一步减少（增强了安全性）。
安装 Nginx
Nginx 支持 TLS 1.3 版本，指定 OpenSSL 库即可，运行命令如下：
$ cd /root
$ wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.5.tar.gz
$ wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.41.tar.gz
$ tar xvf pcre-8.41.tar.gz
$ tar xvf nginx-1.13.5.tar.gz
$ cd nginx-1.13.5
$ ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx1.13.5.tls1.3 \
--with-http_ssl_module \
--with-pcre=../pcre-8.41 \
--with-stream \
--with-openssl=../openssl-1.1.1-pre1 \
--with-openssl-opt="enable-tls1_3 enable-ec_nistp_64_gcc_128" --with-pcre
$ make
$ make install
--with-openssl-opt 参数主要是为了配置 OpenSSL
Nginx 配置 TLS 1.3 版本
$ cd /usr/local/nginx1.13.5.tls1.3
$ vim conf/nginx.conf
nginx.conf 文件配置如下：
server {
listen 443 ssl;
server_name www.simplehttps.com;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/simplehttps.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/simplehttps.com/privkey.pem;
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_protocols TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_prefer_server_ciphers on;
ssl_ciphers TLS13-AES-256-GCM-SHA384:TLS13-CHACHA20-POLY1305-SHA256:TLS13-AES-1
28-GCM-SHA256:TLS13-AES-128-CCM-8-SHA256;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
}
关于如何申请证书，可以参考我原来的文章。
配置 TLS 1.3 版本很简单，ssl_protocols 增加 TLSv1.3 即可。
运行如下命令启动 Nginx：
$ ./sbin/nginx
测试 TLS 1.3
使用三种方式测试网站是否支持 TLS 1.3 版本。
1）OpenSSL 命令行
运行下列命令：
$ /usr/local/openssl1.1.1/bin/openssl s_client -connect www.simplehttps.com:443 -tls1_3
# 输出
New, TLSv1.3, Cipher is TLS_AES_256_GCM_SHA384
Server public key is 2048 bit
Secure Renegotiation IS NOT supported
Compression: NONE
Expansion: NONE
No ALPN negotiated
Early data was not sent
SSL-Session:
Protocol : TLSv1.3
Cipher : TLS_AES_256_GCM_SHA384
可见 TLSv1.3 已经成功支持。
2）Chrome
目前主流的浏览器都支持 TLS 1.3 版本，具体见下图：
Chrome 从 62 版本默认开启 TLS 1.3 的支持，如果是 62 以下的版本，可以进行下列的配置
（1）工具栏上打开 chrome://flags/
（2）启用 TLS 1.3
需要注意的是，如果服务器端支持的 draft 版本和浏览器支持的 draft 版本不一致，那么 HTTPS 网站将不能访问。
（3）重新启动浏览器
然后打开浏览器，对 https://www.simplehttps.com 进行测试。
3）Firefox
Firefox 从 47 版本默认开启 TLS 1.3 的支持，如果是 47 以下的版本，可以进行下列的配置。
（1）工具栏上打开 about:config
（2）修改 security.tls.version.max 为 4
（3）重新启动浏览器
然后打开浏览器，对 https://www.simplehttps.com 进行测试。
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