利用HSTS安全协议柔性解决全站HTTPS的兼容性问题

导读：目前，很多站都开始实现 HTTPS 了，而且其中的大部分强迫症站长还会开启强制 HTTPS 机制，对于网站的 HTTP 请求全部 301 跳转到 HTTPS，从而实现全站 HTTPS。这明显是一个粗暴的做法，下面张戈博客就分享一下目前正在使用的柔性做法，告别粗暴。

一、HSTS 协议

这里我们要借助一个新的安全协议：HSTS

HSTS（HTTP Strict Transport Security）国际互联网工程组织 IETE 正在推行一种新的 Web 安全协议，作用是强制客户端（如浏览器）使用 HTTPS 与服务器创建连接。

主要目的是为了解决 HTTPS 网站首次请求时使用的是未加密的 HTTP 协议，也就说用户一般访问我们的网站都是直接在浏览器输入域名，比如 zhang.ge，然后我们的服务器检测到是 HTTP 请求，就 301 跳转到 HTTPS 页面。那么前半程采用的就是未加密的 HTTP 请求，同样存在被劫持的可能，那么 HTTPS 说好的安全性也就大打折扣了！

在我看来，HSTS 还有另外一层好处：增强网站的兼容性。

以往分享的全站 HTTPS 都是采用 301 强制性跳转，而且还会区分下低版本 IE、不支持 HTTPS 的搜索引擎来忽略 301 跳转，很明显这样做无法照顾到所有情况。那么如果是用 HSTS 呢？

采用 HSTS 后，支持这个协议的浏览器会自动跳转到 HTTPS 页面，返回码为 307：

而不支持 HSTS 的浏览器访问我们的网站，则不会产生跳转，从而提高了兼容性。这个机制对于不支持 HTTPS 的搜索引擎来说是非常友好的做法了！

二、开启 HSTS

开启 HSTS 很简单，只要在我们网站的响应头里面新增 HSTS 即可，下面简单说下

①、Nginx 服务器

只需要在站点 server 模块内插入如下配置并重启：

server {
    listen 443 ssl http2; 
    server_name zhang.ge;
    # 直接在 server 插入测试居然不生效，最后发现要在 location ~ *php 内插入：
    location ~ [^/]\.php(/|$) {
        add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubdomains; preload";
        # 以下略...

②、Apache 服务器

Apache 如下配置并重启：

# 先在 Apache 加载 mod_header 库，一般位于 httpd.conf 文件，自行搜索 mod_headers 并取消注释
LoadModule headers_module modules/mod_headers.so

#然后在站点 VirtualHost 里面插入 HSTS 响应头信息，比如：
<VirtualHost *.*.*.*:443>
    Header always set Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubdomains; preload"
</VirtualHost>

③、LigHttpd

将下述配置增加到你的 Lighttpd 配置文件（一般是 /etc/lighttpd/lighttpd.conf）并重启：

server.modules += ( "mod_setenv" )
$HTTP["scheme"] == "https" {
    setenv.add-response-header  = ( "Strict-Transport-Security" => "max-age=63072000; includeSubdomains; preload")
}

④、通用方法

如果你用的虚拟主机，或者不会折腾 WEB 软件，那么可以采用更简单的通用方法。原理很简单，通过代码来新增响应头即可，这里只分享一下 php 的做法，其他语言自行参考：

将如下代码插入到网站根目录的 index.php 即可：

header("Strict-Transport-Security: max-age=63072000; includeSubdomains; preload");

三、相对链接

当然，为了兼容不支持 HTTPS 的客户端，我们还需要将网站的所有超链接都改成相对模式：

比如，正常的页面链接如下所示：

<a href="/goto/aHR0cDovL3d3dy5kb21haW4uY29tLzEuaHRtbA==" target="_blank" target="_blank">描文本</a>

改成相对模式：

<a href="//www.domain.com/1.html" target="_blank">描文本</a>

好处就是，不管是 HTTP 还是 HTTPS 请求，页面中的地址都是和请求协议保持一致，避免出现页面是 HTTP，而页面中的链接却是 HTTPS 的情况，那么前面的做法也就没了意义。

如何修改为相对模式，估计有同学又玩不转了。万变不离其宗，和以前纯代码启用七牛 CDN 一样！

直接粗暴替换前台输出的代码即可：

//将所有超链接改为相对模式
if(!is_admin()){
       ob_start("rewrite_urls");
     }
function rewrite_urls($buffer){
	$buffer= preg_replace('/("|\')http(s|):\/\/([^"\']*?)'.$_SERVER["HTTP_HOST"].'/i','$1//$3'.$_SERVER["HTTP_HOST"],$buffer);
	return $buffer;
}

将以上代码新增到 WordPress 主题的 functions.php 中即可。以上代码只会替换和网站主域名有关系的超链接，八竿子打不着的外部超链接就不管了，有需求自行参考解决。

四、提交 HSTS

上文已介绍了 HSTS，主要是为了解决 HTTP 请求 301 跳转到 HTTPS 这个过程被劫持问题，而实际上就算加上 HSTS 响应头，用户请求的前半程依然是 HTTP，并没有什么 L 用。

提出这个协议的砖家们就想出了一个解决办法：将支持 HSTS 的网站全部加入一个 Preload 的清单，支持 HSTS 协议的浏览器请求网站前会查询当前网站是否在清单中，如果是那么直接转换为 HTTPS 请求！从而解决前半程为 HTTP 的问题（不专业，但说人话。。。）。

那么，如果我们的网站启用了 HSTS，还得将网站提交到这个 Preload 清单才行了

提交地址：https://hstspreload.appspot.com/  (需要扶墙访问)

提交直到批准，我们的网站必须强制 301 跳转到 HTTPS，否则无法通过，完成审核后再取消 301 即可。

当然，提交后会显示正在提交到 preload list，快的话两三天，慢的话一两个月都是有可能的：

好了，罗里吧嗦分享了一大堆，自行参考吧！

20170205 最新补充：经过漫长的等待，偶然查询发现已经是 preload 状态了，可真不容易：