为你的Web应用提供HTTPS服务

超文本传输协议 HTTP 作为一种无状态无连接的协议，在传输信息时采用的是明文的方式，因此传输过程中的信息存在着被窃听、被篡改和被劫持的风险。因此，当你的引用涉及诸如共享密码、银行卡等私密信息时，单纯的使用 HTTP 显然是无法高效地对信息进行有效的加密和保护的。此时，就需要对涉及隐私的网站启用 HTTPS 了，HTTPS 实际就是将 HTTP 通信放到了具有安全性的 SSL/TSL 上进行加密传输的协议。

SSL、TLS 和 HTTPS

SSL（Secure Socket Layer，安全套接字层），是一种通过公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）为通信双方提供数据加密和身份验证的协议，其中通信双方通常是客户端和服务器。SSL 协议于 1994 年被 Netscape 公司发明，后来各个浏览器均逐渐开始支持 SSL 协议。之后由 IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）接受并在 SSL 3.0 协议规范的基础上，制定了 TLS （Transport Layer Security，安全传输层协议），TLS 与 SSL 之间的加密算法不同，因此两者存在着显著差异，但是在理解 HTTPS 的过程中，可以把 SSL 和 TLS 看成是同一种协议，也就是说 HTTPS 实际上就是在 SSL/TLS 连接的上层进行 HTTP 通信。

要为你的 Web 应用提供 HTTPS 服务，你需要使用 SSL/TLS 证书来实现数据加密以及身份验证。而为了保证证书的可靠性，证书一般由 CA（Certificate Authority，证书分发机构）签发。

HTTPS 为了兼顾效率和安全，当服务器接收到客户端发送的请求之后，会将证书和响应一并返回给客户端，而客户端在确认证书的真实性之后，就会生成一个随机密钥（random key），并使用证书中的公钥对随机密钥进行加密，此次加密产生的对称密钥（symmetric key）就是客户端和服务器进行通信时，负责对通信实施加密的实际密钥。那 SSL 证书举例，它是一种使用 X.509 格式进行格式化的数据，这些数据包含了公钥以及其他一些相关信息。

一个 X.509 证书（简称 SSL 证书）实际上就是一个经过编码的 ASN.1（Abstract Syntax Notation One，抽象语法表示法/1）格式的电子文档。ASN.1 既是一个标准，也是一种表示法，该标准包含了公钥证书的标准格式，同时描述了表示电信以及计算机网络数据的规则和结构。

X.509 有多种格式编码，其中一种是 BER（Basic Encoding Rulues，基本编码规则），指定了一种自解释并且自定义的格式用于对 ASN.1 数据结构进行编码，而 DER 格式则是 BER 的一个子集（后续代码会提到），DER 只提供了一种编码 ASN.1 值的方法。SSL 证书有多种不同的格式保存，其中一种是 PEM（Privacy Enhanced Email，隐私增强邮件）格式，该格式会对 DEM 格式的 X.509 证书实施 Base64编码，这种格式的文件都以 -----BEGIN CERTIFICATE----- 开头，以 -----END CERTIFICATE----- 结尾。

提供 HTTPS 服务

假设你已经获取了 SSL/TLS 证书文件 cert.pem，以及服务器私钥文件 key.pem，那么我们在使用的时候，只需要用一行代码即可启动

server := http.Server{
    Addr:           config.Address,
    Handler:        mux,
}
// 启动 HTTPS 服务
server.ListenAndServeTLS("cert.pem", "key.pem")

假如我们是在测试环境中，我们想要测试一下证书和私钥，那么我们完全可以使用自己生成的证书。虽然自行生成的证书和私钥不会用在生产环境中，但是了解 SSL 证书和私钥的生成方法，并学会如何在开发和测试的过程中使用证书和私钥，也是一件非常有意义的事情。

生成个人使用的 SSL 证书以及服务器私钥

生成 SSL 证书和密钥的步骤并不是特别复杂。因为 SSL 证书实际上就是一个将扩展密钥用法（extended key usage）设置成了服务器身份验证操作的 X.509 证书，所以在下面的代码中会使用 crypto/x509 标准库。此外，因为创建证书需要用到私钥，所以程序在使用私钥成功创建证书之后，还需将私钥单独保存在一个存放服务器私钥的文件里面。

package ssl

import (
	"math/big"
	"crypto/rand"
	"crypto/x509/pkix"
	"crypto/x509"
	"time"
	"net"
	"crypto/rsa"
	"os"
	"encoding/pem"
)

func Generate() {
	// 指定一个大整数 2^128
	max := new(big.Int).Lsh(big.NewInt(1), 128)
	// 生成范围为 [0, max) 的随机序列号，用于记录 CA 分发的唯一号码
	serialNumber, _ := rand.Int(rand.Reader, max)
	// 定义一个具有特殊标识的 x.509 专有名称
	subject := pkix.Name{
		Organization:       []string{"Your Organization"},
		OrganizationalUnit: []string{"Your Apartment"},
		CommonName:         "Project Name",
	}

	// 定义 x.509 证书，设定有效期为 1 年，并将证书设置成只能在 IP 地址 127.0.0.1 至上运行
	// KeyUsage 和 ExtKeyUsage 指明该证书用于进行服务器身份验证操作
	template := x509.Certificate{
		SerialNumber: serialNumber,
		Subject:subject,
		NotBefore:time.Now(),
		NotAfter: time.Now().Add(365 * 24 * time.Hour),
		KeyUsage:x509.KeyUsageKeyEncipherment | x509.KeyUsageDigitalSignature,
		ExtKeyUsage:[]x509.ExtKeyUsage{x509.ExtKeyUsageServerAuth},
		IPAddresses:[]net.IP{net.ParseIP("127.0.0.1")},
	}

	// 生成 rsa 私钥，其结构里还包含一个能够公开访问的公钥
	pk, _ := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)

	// CreateCertificate 函数需要接收 Certificate 函数、公钥和私钥等参数，
	// 生成一个经过 DER 编码格式化的字节切片
	derBytes, _ := x509.CreateCertificate(rand.Reader, &template, &template, &pk.PublicKey, pk)
	
	// 将证书编码到 cert.pem 文件中
	certOut, _ := os.Create("cert.pem")
	pem.Encode(certOut, &pem.Block{Type: "CERTIFICATE", Bytes: derBytes})
	defer certOut.Close()

	// 将生成的密钥编码到 key.pem 中
	keyOut, _ := os.Create("key.pem")
	pem.Encode(keyOut, &pem.Block{Type: "RSA PRIVATE KEY", Bytes: x509.MarshalPKCS1PrivateKey(pk)})
	defer keyOut.Close()
}

值得注意的是，若证书是由 CA 签发，那么证书文件中将同时包含服务器签名以及 CA 签名，其中服务器前面在前，CA 签名在后

引用

Sau Sheong Chang.Go Web 编程[M].人民邮电出版社:北京,2017:53-56.