Let’s Encrypt是由Internet安全研究小组(ISRG)开发的免费且开放的证书颁发机构。如今,几乎所有浏览器都信任Let's Encrypt颁发的证书。

在本教程中,我们将提供分步说明,说明如何使用Ubuntu 16.04上的certbot工具通过Let's Encrypt保护Nginx。

先决条件

在继续本教程之前,请确保满足以下先决条件:

安装Certbot

Certbot是用python编写的实用程序,可以自动执行用于获取和续订我们的加密SSL证书以及配置网络服务器的任务。

首先安装software-properties-common软件包,该软件包提供添加其他PPA所需的add-apt-repository工具。

更新软件包索引,并使用以下命令安装software-properties-common

sudo apt update
sudo apt install software-properties-common

安装完成后,使用以下命令将certbot PPA存储库添加到您的系统中:

sudo add-apt-repository ppa:certbot/certbot

更新软件包列表并安装certbot软件包:

sudo apt update
sudo apt install certbot

生成强Dh(Diffie-Hellman)组

Diffie-Hellman密钥交换(DH)是一种在不安全的通信信道上安全地交换密码密钥的方法。生成一组新的2048位DH参数以增强安全性:

sudo openssl dhparam -out /etc/ssl/certs/dhparam.pem 2048

如果您愿意,可以将大小最多更改为4096位,但是在那种情况下,生成时间可能会超过30分钟,具体取决于系统熵。

获得让我们加密的SSL证书

要获取我们域的SSL证书,我们将使用Webroot插件,该插件的工作原理是在${webroot-path}/.well-known/acme-challenge目录中创建一个用于验证请求的域的临时文件。 Let’s Encrypt服务器向临时文件发出HTTP请求,以验证请求的域是否解析为certbot运行的服务器。

为简化起见,我们将针对.well-known/acme-challenge的所有HTTP请求映射到单个目录/var/lib/letsencrypt

以下命令将创建目录,并使该目录可用于Nginx服务器。

mkdir -p /var/lib/letsencrypt/.well-known
chgrp www-data /var/lib/letsencrypt
chmod g+s /var/lib/letsencrypt

为避免代码重复,请创建以下两个代码段,并将其包含在所有 Nginx服务器块文件中。

/etc/nginx/snippets/letsencrypt.conf

location ^~ /.well-known/acme-challenge/ {
  allow all;
  root /var/lib/letsencrypt/;
  default_type "text/plain";
  try_files $uri =404;
}

/etc/nginx/snippets/ssl.conf

ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;

ssl_session_timeout 1d;
ssl_session_cache shared:SSL:50m;
ssl_session_tickets off;

ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
ssl_ciphers 'ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-ECDSA-DES-CBC3-SHA:ECDHE-RSA-DES-CBC3-SHA:EDH-RSA-DES-CBC3-SHA:AES128-GCM-SHA256:AES256-GCM-SHA384:AES128-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA:AES256-SHA:DES-CBC3-SHA:!DSS';
ssl_prefer_server_ciphers on;

ssl_stapling on;
ssl_stapling_verify on;
resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;
resolver_timeout 30s;

add_header Strict-Transport-Security "max-age=15768000; includeSubdomains; preload";
add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN;
add_header X-Content-Type-Options nosniff;

上面的代码片段包含 Mozilla 推荐的削片程序,启用了OCSP装订,HTTP严格传输安全性(HSTS)并仅执行了一些针对安全性的HTTP标头。

创建代码段后,打开域服务器块并包含letsencrypt.conf代码段,如下所示:

/etc/nginx/sites-available/example.com.conf

server {
  listen 80;
  server_name example.com www.example.com;

  include snippets/letsencrypt.conf;
}

通过创建从sites-availablesites-enabled的符号链接来激活服务器块:

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/example.com.conf /etc/nginx/sites-enabled/example.com.conf

重新加载Nginx配置以使更改生效:

sudo systemctl reload nginx

使用webroot插件运行certbot脚本并获取SSL证书文件:

sudo certbot certonly --agree-tos --email admin@example.com --webroot -w /var/lib/letsencrypt/ -d example.com -d www.example.com

如果成功获得SSL证书,certbot将打印以下消息:

IMPORTANT NOTES:
 - Congratulations! Your certificate and chain have been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem
   Your key file has been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem
   Your cert will expire on 2018-04-23. To obtain a new or tweaked
   version of this certificate in the future, simply run certbot
   again. To non-interactively renew *all* of your certificates, run
   "certbot renew"
 - If you like Certbot, please consider supporting our work by:

   Donating to ISRG / Let's Encrypt:   https://letsencrypt.org/donate
   Donating to EFF:                    https://eff.org/donate-le

现在我们有了证书文件,请如下编辑域服务器块:

/etc/nginx/sites-available/example.com.conf

server {
    listen 80;
    server_name www.example.com example.com;

    include snippets/letsencrypt.conf;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name www.example.com;

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;
    ssl_trusted_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/chain.pem;
    include snippets/ssl.conf;
    include snippets/letsencrypt.conf;

    return 301 https://example.com$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;
    ssl_trusted_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/chain.pem;
    include snippets/ssl.conf;
    include snippets/letsencrypt.conf;

    # . . . other code
}

使用上述配置,我们将强制执行HTTPS并将域的www版本重定向到non www版本。

重新加载Nginx服务,以使更改生效:

sudo systemctl reload nginx

SSL证书自动更新

让我们的加密证书有效期为90天。为了在证书过期之前自动更新证书,certbot程序包创建了cronjob ,该程序每天运行两次,并将在证书过期30天之前自动更新任何证书。

由于更新证书后我们正在使用certbot webroot插件,因此我们还必须重新加载nginx服务。为此,将--renew-hook "systemctl reload nginx"附加到/etc/cron.d/certbot文件中,如下所示:

/etc/cron.d/certbot

0 */12 * * * root test -x /usr/bin/certbot -a \! -d /run/systemd/system && perl -e 'sleep int(rand(3600))' && certbot -q renew --renew-hook "systemctl reload nginx"

要测试续订过程,请使用certbot --dry-run开关:

sudo certbot renew --dry-run

如果没有错误,则表示更新过程成功。

结论

在本教程中,您使用了Let's Encrypt客户端certbot为您的域获取SSL证书。您还创建了Nginx代码段来避免代码重复,并将Nginx配置为使用证书。在本教程的最后,您设置了cronjob来自动更新证书。

如果您想了解有关如何使用Certbot的更多信息,请其文档是一个很好的起点。

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