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Let’s Encrypt实践指北

2020-09-17    
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最近刚好有个项目需要配置HTTPS,也购买了域名,尤其在知道了本文要介绍的“神器” —— Let’s Encrypt 之后,大大简化了学习成本和时间。

初衷

一直以来,对于HTTPS证书的概念都有些含糊不清,似懂非懂。原因是自己之前比较懒,对于一些需要前置条件(买域名买证书等)才能玩的东西总是积极不起来(对!一定是穷)。而最近刚好有个项目需要配置HTTPS,也购买了域名(实践时自己还是买了域名),尤其在知道了本文要介绍的“神器” —— Let’s Encrypt之后,大大简化了学习成本和时间。趁着一些碎片化的时间,研究了证书的一些基本概念以及使用方法,总结下来,以供参考。另外,在我查找一些相关文档的过程中发现一个问题,就是由于这方面知识的时效性很差,出现很多信息不对等的情况,索性我将参考过的所有官网文档链接贴在了最后,方便大家在看到这篇文章时,根据链接查看最新官方支持情况。

(Let’s Encrypt 以下简称 “LE”)

Let’s Encrypt

不支持IP绑定

首先需要说明的是,本来基于成本考虑,是没有打算再购买一个域名来实践HTTPS的,因为市面上的一些主流证书都可以既支持域名,又支持公有IP。但是由LE官方论坛得知,目前只支持域名,并没有计划支持公有IP。所以我就打消了这个念头,转而在阿里云上单独购买了一个域名。

证书类型

以下介绍几个关于证书类型的基本概念。

已知的LE现在支持三种证书类型。分别是单域名证书,SAN证书和Wildcard证书

需要注意的是,无论哪种证书,根据LE的最新的中文官方文档(2019年2月24日最后更新),单张证书下最多可包含100个子域名,而每个注册域名(顶级域名)的证书数量是50张/每周,综上所述,每周可为5000个不同的子域名申请证书,且在2019年三月后,续期证书也算入域名证书数量内,对于个人或第三方独立开发者的正常使用而言,这个支持量级是足够的。

ACME 客户端 —— Cerbot

搞清了证书方面的知识,我们接下来看看如何实践。在客户端方面,LE支持很多种不同的证书申请客户端,官方推荐的是Certbot,但值得注意的是,无论选择哪种客户端,都必须支持 ACME的v2版本,因为从2019年的11月开始,LE将停止通过ACMEv1进行账号注册,计划于2020年的6月开始将停止新域名的验证。

Certbot 的选择

个人建议在实践时使用更为推荐的certbot-auto客户端,在官方的解释中,certbot-auto相当于certbot的wrApper,使用它能自动选择最新版本的cerbot,对已有cerbot进行升级等操作。并且因为certbot运行时需要用到Python环境,所以对应的依赖也能自动装载到python的虚拟环境中。

Certbot 插件选择

使用Certbot主要分两部分,一部分为申请获取证书,另一部分为在基础设置上安装证书。而Cerbot本身支持很多插件来简化这些操作。详情见下表:

Let’s Encrypt实践指北

Certbot 插件选择

在申请证书的过程中,LE需要对该域名的所有权进行验证,而以上几个插件都支持了 http-01 或 DNS-01中的一种,亦或是同时支持两种。不同的验证方式会有不同的操作,这个后面会说。

实践

好了,上面啰啰嗦嗦说了这么多,下面可以进入到实战环节了。我们以申请通配符证书为例。

安装certbot-auto

cd ~
wget https://dl.eff.org/certbot-autosudo mv certbot-auto /usr/local/bin/certbot-auto
sudo chown root /usr/local/bin/certbot-auto
sudo chmod 0755 /usr/local/bin/certbot-auto
/usr/local/bin/certbot-auto --help

获取证书

这里背景是这样的,由于我们需要申请通配符证书,LE官方FAQ指出只能通过 dns-01的方式来验证。插件选择manual,表示手动方式来配置。所以就有了以下这条命令。

certbot-auto certonly  
 -d *.your_domain.com --manual --preferred-challenges dns  --server https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory

这里几个参数着重说一下:

返回的命令行输出如下:

Saving debug log to /var/log/letsencrypt/letsencrypt.log
Plugins selected: Authenticator manual, Installer None
Enter email address (used for urgent renewal and security notices) (Enter 'c' to
cancel): your_email@gmail.com
-------------------------------------------------------------------------------
Please read the Terms of Service at
https://letsencrypt.org/documents/LE-SA-v1.2-November-15-2017.pdf. You must
agree in order to register with the ACME server at
https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
-------------------------------------------------------------------------------
(A)gree/(C)ancel: A
Plugins selected: Authenticator manual, Installer None
Obtaining a new certificate
Performing the following challenges:
dns-01 challenge for your_domain.com
-------------------------------------------------------------------------------
NOTE: The IP of this machine will be publicly logged as having requested this
certificate. If you're running certbot in manual mode on a machine that is not
your server, please ensure you're okay with that.
Are you OK with your IP being logged?
-------------------------------------------------------------------------------
(Y)es/(N)o: y

从这里开始需要一些交互:

DNS配置

上步之后,命令行输出如下:

-------------------------------------------------------------------------------
Please deploy a DNS TXT record under the name
_acme-challenge.your_domain.com with the following value:
`一串base64编码`
Before continuing, verify the record is deployed.
-------------------------------------------------------------------------------
Press Enter to Continue

这时不要着急继续,按照上述提示,需要去你的DNS服务提供商那里手动配置一条记录,用于验证你对此域名的所有权。以Azure为例,如下图:

Let’s Encrypt实践指北

Azure

配置好之后,过一分钟左右,利用dig命令查询一下是否生效:

$ dig  -t txt  _acme-challenge.your_domain.com @8.8.8.8    
;; OPT PSEUDOSECTION:; EDNS: version: 0, flags:; udp: 512
;; QUESTION SECTION:
;_acme-challenge.your_domain.com.        IN      TXT
;; ANSWER SECTION:
_acme-challenge.your_domain.com. 599 IN  TXT     "刚才那串base64编码"

这里一定注意,有ANSWER SECTION才算成功,我第一次配置错了没有出来这个,但也没有注意到,于是敲回车键就挂掉了。不过大家在实践中如果挂掉了也不要担心,重新执行命令即可。

成功

网络没什么问题的话这步就应该已经成功了,输出的信息会提示你证书生成的所在位置。不出意外的话应该在 /etc/letsencrypt/archive/your_domain.com 下。这里值得注意的是,LE申请的证书有效期一般都是为三个月,所以到期后需要再次申请,网上相关自动化工具一抓一大把,就不在这里赘述了。如果遇到问题,可以继续探讨。

Ref

文/ThoughtWorks朱海波

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