Let's Encrypt

2016-06-14

现如今 https 几乎成了网站标配,但从 http 切换到 https 着实有不少工作要做。这些工作很琐碎,且处理起来必须小心翼翼,这也是很多网站迟迟没有用上 https 的原因。

公司的 app 里内嵌的网页遇到了运营商劫持,被插入了广告,逼的没有办法只好上 https 从技术上杜绝运营商劫持。

上 https 有很多坑要填,第一步就是搞定证书。以前证书要花钱买,一般是按年付费,到期后再续,而且价格不便宜,这把很多小网站拒之门外。幸好现在有了 Let’s Encrypt,提供免费且能自动续期的证书。

往下看之前,最好先扫一眼这篇 https 科普扫盲贴

Let’s Encrypt 工作原理

Let’s Encrypt 基于 ACME 协议,ACME 缩写展开是 Automatic Certificate Management Environment,就是把证书的申请、续期、收回都自动化。

我们自己的服务器叫做 agent,授权证书的服务器叫做 CA(本文特指 Let’s Encrypt CA)。首先由 agent 向 CA 证明域名是属于它的。怎么证明呢?就是通过域名能访问到这台服务器,并且这台服务器拥有被 CA 认可的秘钥。具体流程在官网有详细介绍

认证完成后,就可以随时进行证书的发布、续期、回收(即取消发布)。

Let’s Encrypt 的证书有效时间是 90 天,所以要在过期前 renew 证书已确保不会失效。

Let’s Encrypt 部署实战

官网上的教程讲的很详细,若遇到阻碍官网是最好的参考。不过官网是英文的,篇幅有些长。我来一个中文精简版的教程:

letsencrypt 现在有了一个新名字:certbot。打开 certbot 网站,选择你使用的 OS 和 web server,就会打开相应的安装向导页面。我选择的是 Ubuntu 16.04 + Nginx,下面将以此为例进行演示,先确保服务器的系统是 Ubuntu 16.04,并已经安装好了 Nginx。

安装客户端

首先安装 Let’s Encrypt 的客户端:

$ sudo apt-get install letsencrypt 

安装完成后即可执行 letsencrypt 命令。letsencrypt 支持交互式的用户界面,很拉风,但我用过感觉图形界面反倒更折腾,不如在命令行里指定参数来得直接明了。

certbot 支持插件,在官方支持的插件中,有些只能用来获取证书,有些还能用来安装证书。其中尚未成熟的 Nginx 插件就集成了授权和安装两项功能,但是……目前该插件还处于试验阶段,并没有包含在安装包内。所以下面我们老老实实地用 webroot 插件来走一遍流程感受一下。

申请证书命令

使用 webroot 插件获取证书的命令格式如下:

$ letsencrypt certonly --webroot \
    --webroot-path {网站A根路径} -d {域名A1} -d {域名A2} \
    --webroot-path {网站B根路径} -d {域名B1} -d {域名B2} 

一条命令中可指定多个网站根路径,可以有多个域名同时指向一个网站,所以一个 webroot-path 后面可以跟多个域名。

letsencrypt 命令支持交互式界面,如果在命令行中的参数有缺失,图形界面就会蹦出来让你补上必要的参数。这里有所有的命令行参数

举一个实例,我已经在一台机器上搭建好了两个静态网站,分别是:

现在我要给以上的域名申请证书,命令是:

$ letsencrypt certonly --webroot \
    --webroot-path /var/www/disconn -d disconn.org -d www.disconn.org \
    --webroot-path /var/www/fnmain -d fnmain.com -d www.fnmain.com \
    --email dc10101@qq.com \
    --agree-tos \
    --expand

–email 替换成你的邮箱地址,若丢失了证书可用这个邮箱来讨回。
–agree-tos 表示同意 ACME 用户协议,不加这个参数会弹出界面来让你选择同意不同意。
–expand 若本机之前已经安装过的证书域名和本次申请证书的域名有交集,加上这个参数可免去一次讨厌的人机交互。

letsencrypt 不支持通配子域名的写法,例如 *.disconn.org,所以必须把子域名一个一个写出来。

若申请证书的命令执行成功,会输出一段文字,类似:

- Congratulations! Your certificate and chain have been saved at
/etc/letsencrypt/live/disconn.org/fullchain.pem. Your cert will
expire on 2016-09-11. To obtain a new version of the certificate in
the future, simply run Let's Encrypt again.

其中指明了证书保存的路径,我们看一下路径里有哪些文件:

$ ls -l /etc/letsencrypt/live/disconn.org

会发现四个以 pem 结尾的文件,分别是:

这些文件我们在接下来 Nginx 配置会用到。

自动更新证书

更新证书的命令非常简单:

$ letsencrypt renew

若证书离过期时间还远(多于30天),则不会更新证书。所以不要让间隔超过30天,用 crontab 创建一个计划任务:

$ crontab -e

添加一行:

0 4 1,31 * * letsencrypt renew >> /var/log/letsencrypt-renew.log; service nginx reload

每月1日和31日(如果有31日)的凌晨4:00尝试更新一次证书,并重新加载 Nginx 的配置文件。Nginx 配置文件没有改动,为什么要重新加载呢?因为 Nginx 运行起来会把配置文件中指定的证书载入内存,若不 reload 则还会用内存中旧的证书。

更多更新证书的细节,参考这里

Nginx https 配置

创建一个配置文件,路径是 /etc/nginx/conf.d/disconn.conf,内容如下:

server {
listen 80;
listen 443 ssl;
server_name disconn.org www.disconn.org;

if ($ssl_protocol = "") {
rewrite ^ https://$server_name$request_uri? permanent;
}

ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/disconn.org/cert.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/disconn.org/privkey.pem;

ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 5m;

ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;

location / {
root /var/www/disconn;
index index.html index.htm;
}
}

在上面的配置文件同时监听 80 和 443 端口,这样 http 和 https 就能一并处理。也可以把 80 和 443 端口放到两个不同的配置文件里。

指明 server_name 是告诉 Nginx,当域名是 disconn.org 或 www.disconn.org 的时候交由本配置文件处理。

ssl_certificate 指定域名证书文件路径。ssl_certificate_key 指定私钥文件路径。

若需要将所有 http 请求都自动重定向为 https,就加上第6到第8行的逻辑。

修改完配置文件,别忘了 service nginx reload

打开浏览器,看看地址栏上是不是有了绿色的小锁 :-)

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