安全配置与加密

常见安全配置错误

典型配置风险

HTTPS 与 TLS 最佳配置

# Nginx TLS 安全配置（2024 年推荐）
server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    ssl_certificate     /etc/ssl/certs/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/example.com.key;

    # 只允许 TLS 1.2 和 1.3，禁用不安全的 TLS 1.0/1.1/SSL
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;

    # 强加密套件（前向保密 ECDHE，认证加密 GCM）
    ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384;
    ssl_prefer_server_ciphers off;

    # HSTS：365 天强制 HTTPS
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains; preload" always;

    # Session 缓存与前向保密
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_timeout 1d;
    ssl_session_tickets off;  # 禁用 Session Tickets 保证前向保密

    # OCSP Stapling（加速证书验证）
    ssl_stapling on;
    ssl_stapling_verify on;
    resolver 8.8.8.8 valid=300s;
}

敏感数据加密

传输中加密（In-Transit）

传输中的数据通过 TLS 加密，上面 Nginx 配置已覆盖。额外注意：

• 内部服务间通信（微服务）同样需要 mTLS 或 TLS，不能因为是"内网"就明文传输
• 数据库连接使用 TLS（sslmode=require），防止内网嗅探
• 第三方 API 调用必须验证证书（不要 verify=False）

静态加密（At-Rest）

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers.aead import AESGCM
import os

# AES-256-GCM：认证加密（同时保证保密性和完整性）
# 密钥长度：256 位 = 32 字节

class EncryptionService:
    def __init__(self, key: bytes):
        assert len(key) == 32, "AES-256 密钥必须是 32 字节"
        self.aesgcm = AESGCM(key)

    def encrypt(self, plaintext: str) -> bytes:
        nonce = os.urandom(12)  # GCM 标准 nonce 为 12 字节，每次必须随机！
        ciphertext = self.aesgcm.encrypt(nonce, plaintext.encode(), None)
        return nonce + ciphertext  # 将 nonce 与密文一起存储（nonce 不需要保密）

    def decrypt(self, data: bytes) -> str:
        nonce, ciphertext = data[:12], data[12:]
        plaintext = self.aesgcm.decrypt(nonce, ciphertext, None)
        # 如果数据被篡改，decrypt 会抛出 InvalidTag 异常（认证失败）
        return plaintext.decode()

# 使用示例（密钥从环境变量获取，见下文密钥管理）
import base64
key = base64.b64decode(os.environ['ENCRYPTION_KEY'])
enc = EncryptionService(key)

encrypted = enc.encrypt("用户的银行卡号")
original = enc.decrypt(encrypted)  # "用户的银行卡号"

密钥管理：永远不要硬编码 Secret

最危险的错误：代码中的密钥

# 极度危险！Secret 硬编码在代码中
DATABASE_URL = "postgresql://user:mypassword123@db.example.com/prod"
SECRET_KEY = "my-super-secret-jwt-key"
AWS_SECRET = "wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY"

# 这些 Secret 一旦提交到 Git，即使后来删除，仍然在 Git 历史中
# GitHub 的 Secret Scanning 会自动检测并通知安全团队

# 正确：使用环境变量
import os
DATABASE_URL = os.environ['DATABASE_URL']
SECRET_KEY = os.environ['SECRET_KEY']

环境变量管理（.env 文件）

# .env 文件（本地开发，永远不提交到 Git！）
DATABASE_URL=postgresql://user:pass@localhost/mydb
SECRET_KEY=dev_only_secret_key
REDIS_URL=redis://localhost:6379

# .gitignore 中必须包含：
.env
.env.local
.env.production
*.pem
*_rsa
*_rsa.pub

# 检查是否有 Secret 被意外提交到 Git 历史
# 使用 trufflehog 扫描 Git 历史
docker run --rm -it trufflesecurity/trufflehog:latest \
  git file:///path/to/repo --only-verified

# 如果发现 Secret 被提交：
# 1. 立即轮换（更换）该 Secret（假设已被泄露）
# 2. 在 git 历史中删除（git filter-branch 或 BFG Repo-Cleaner）
# 3. 强制推送（需要通知团队成员）

生产环境密钥管理

安全 HTTP Headers 完整配置清单

安全 HTTP 响应头是浏览器安全的重要防线，告诉浏览器如何安全地处理页面内容。

# Nginx：完整的安全 Headers 配置

# 防止 XSS（限制脚本来源）
add_header Content-Security-Policy
  "default-src 'self'; script-src 'self' 'nonce-{nonce}'; object-src 'none'; base-uri 'self'; frame-ancestors 'none'" always;

# 防止点击劫持（禁止在 iframe 中嵌入）
add_header X-Frame-Options "DENY" always;

# 防止 MIME 类型嗅探
add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always;

# 控制 Referer 信息泄露
add_header Referrer-Policy "strict-origin-when-cross-origin" always;

# 禁用浏览器某些危险特性（权限策略）
add_header Permissions-Policy "camera=(), microphone=(), geolocation=(), payment=()" always;

# 强制 HTTPS（已在上文配置）
add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains; preload" always;

# 跨域隔离（启用高精度计时器等特性，需配合 COOP/COEP）
add_header Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin" always;
add_header Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp" always;

# 隐藏服务器版本信息
server_tokens off;