Let's Encrypt 验证(challenge)

当需要从Let's Encrypt获取证书，Let's Encrypt的服务器会检查你是否使用 ACME标准定义的验证方式 证明你对证书中的域名控制权 。虽然这个验证是由ACME客户端自动完成(例如 certbot )，但是由于网络环境的限制，实际上需要做一些复杂的配置决策，也就是需要了解本文所整理的 Let's Encrypt 验证(challenge) 不同方案的原理和差异。

备注

由于大陆对80端口有"备案"要求，所以阿里云默认会重定向80端口到一个要求备案到页面。这会导致默认的 Let's Encrypt certbot HTTP-01 challenge 无法完成。

根据 certbot FAQ: Can I issue a certificate if my webserver doesn't listen on port 80? 可以使用 DNS-01 或 TLS-ALPN-01 challenge来避免使用被防火墙阻塞到80端口。不过， certbot 不支持 TLS-ALPN-01 challenge，所以如果继续使用 certbot ，则需使用 DNS-01 challenge

警告

实践中我发现阿里云的"要求备案"页面劫持慢于WEB服务器的重定向: 也就是说，实际上可以配置强制转跳HTTPS，此时阿里云不会阻断HTTPS访问。只需要第一次使用 配置Nginx自签名SSL证书 能够加密https访问，Let's Encrypt HTTP-01 验证 是允许重定向到HTTPS 443端口来验证Token的，也就避开了"备案"这个奇葩的要求。

不过，我希望配置 Let's Encrypt通配证书 ，该方案不能使用 HTTP-01 验证 。这个思路仅供参考!

HTTP-01 验证

HTTP-01 验证 是最常见的验证方式: Let's Encrypt向ACME客户端提供一个令牌，而ACME客户端会在Web服务器的 http://<你的域名>/.well-known/acme-challenge/<TOKEN> （用提供的令牌替换 <TOKEN>）路径上放置指定文件。

该文件包含令牌以及帐户密钥的指纹。 一旦 ACME 客户端告诉 Let’s Encrypt 文件已准备就绪，Let’s Encrypt 会尝试获取它。

只有Let's Encrypt验证机制在你的Web服务器正确位置获得了正确文件，才能通过验证并继续申请颁发证书。

HTTP-01 验证 要点:

  • Let's Encrypt HTTP-01 验证最多接收10次重定向(前面说过了要解决 大陆对80端口有"备案"要求)，并且只接受目标为 http: 或 https: 且端口为 80 或 443 的重定向，但不支持目标为IP地址的重定向。

  • 当重定向到HTTPS链接时，Let's Encrypt不会验证证书是否有效(因为验证的目的是申请有效证书，所以它可能会遇到自签名或过期的证书)

  • HTTP-01 验证只能使用 80 端口(这对于大陆"未备案"网站或者住宅ISP可能无法完成): 因为允许客户端指定任意端口会降低安全性，所以 ACME 标准已禁止此行为。

  • Let's Encrypt HTTP-01 验证方式不支持颁发通配符证书

  • 如果在负载均衡后面部署多个Web服务器，必须确保该token文件在所有服务器上都可用(也许需要使用 nfs服务 来存储共享文件)

DNS-01 验证

DNS-01 验证 是通过在域名的TXT记录中放置特定值来证明用户控制域名的DNS系统:

  • 配置比 HTTP-01 验证 困难些，但是可以在某些 HTTP-01 不可用的情况下工作

  • 允许您颁发通配符证书 （ Let's Encrypt通配证书 )

  • 当在负载均衡后面部署多个web服务器时可以正常工作(无需在web服务器上同步分发文件)

  • 即使是内部WEB服务器(没有公网连接)也可以通过DNS-01 验证其域名

注意风险和缺点:

  • 由于需要使用DNS操作当API凭据，所以一定要确保DNS API凭据安全，绝对不能泄露

  • 有可能DNS服务商无法提供API或DNS API无法提供有关更新时间的信息

为降低风险，建议在独立的服务器上执行DNS验证，然后自动将证书复制到Web服务器上

Let's Encrypt在查找用于DNS-01验证的TXT记录时遵循DNS标准，所以可以使用CNAME记录或NS记录将验证工作委派给其他DNS区域

需要注意大多数DNS服务商有一个"propagation time"(更新时间)，表示更新DNS记录到所有服务器上都可用所需的时间。这个时间很难测量，因为供应商通常使用"anycast"(任播)，也就是多个服务器使用相同的IP地址，并且根据位置，你所使用的ACME客户端和Let's Encrypt可能会与不同的服务器通信(并获得不同的应答)。所以最好DNS API提供了自动检查DNS更新是否完成的方法，如果DNS供应商没有提供这个方法，则需要将ACME客户端配置为等待足够长时间(通常多达一个小时)以确保在触发验证前更新已经完成。

TLS-ALPN-01验证

TLS-ALPN-01验证 通过443 端口上的 TLS 执行，使用自定义的 ALPN 协议来确保只有知道此验证类型的服务器才会响应验证请求。 这还允许对此质询类型的验证请求使用与要验证的域名匹配的SNI字段，从而使其更安全。

TLS-ALPN-01验证 验证类型并不适合大多数人，最适合那些想要执行类似于 HTTP-01 的基于主机的验证，但希望它完全在 TLS 层进行以分离关注点的 TLS 反向代理的场景。目前这一群体主要是大型的网站托管服务商。

TLS-SNI-01验证

这种方式不够安全，因此已于 2019 年 3 月被废除。

备注

请参考 Let's encrypt社区提供的DNS供应商列表 了解DNS服务商是否支持API操作

参考