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免费证书管理

5879人阅读 2023/1/2 16:51 总访问：2993352 评论：0 收藏：0 手机

分类: 容器编排

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/72372a8f14ec4115b938263315581bc4.png)
![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/ecc67cacf8564e269e65b74eea5626b2.png)
># 免费证书管理
[TOC]

## 什么是CA？

tn2>Certification Authority 简称 CA，它是证书的认证权威机构。它的体系是一个树形结构，每一个 CA 可以有一到多个子 CA ，顶层 CA 被称为根 CA 。除了根 CA 以外，其他的 CA 证书的颁发者是它的上一级 CA 。这种层级关系组成了信任链（Trust Chain）。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/99907105460349e1818942401538b204.png)

tn2>比如我们的tnblog.net网站，可以看到有三层，第一层根证书就是`Digicert Global Root CA`，然后是中间证书`Encryption Everywhere DV TLS CA - G1`，最后才是我们的网站`user.tnblog.net`证书。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/8614ef3fbe674f99a67d6ce45de6d230.png)

tn2>一般浏览器的信任的CA证书都是要钱的，那么有没有不要钱的CA证书机构呢？当然有，我们今天要讲的Let’s Encrypt就是一家免费的证书机构的组织。

## Let’s Encrypt 简介

tn2>为了在您的网站上启用 HTTPS，您需要从证书颁发机构（CA）获取证书（一种文件）。 Let’s Encrypt 正是其中一家证书颁发机构。 要从 Let’s Encrypt 获取您网站域名的证书，您必须证明您对域名的实际控制权。 这一过程通常由 Web 主机上运行的 ACME 协议客户端完成。

##  Certbot ACME 客户端

tn2>它可以在不下线您的服务器的前提下自动执行证书颁发、安装以及更新服务证书。

## Let’s Encrypt 工作原理

tn2>我们以`aidasi.top`域名举例。
该流程分为两步： 首先，ACME管理软件向证书颁发机构证明该服务器拥有域名的控制权。 之后，该管理软件就可以申请、续期或吊销该域名的证书。

### 域名认证

tn2>Let’s Encrypt 通过公钥识别服务器管理员。 证书管理软件首次与 Let’s Encrypt 交互时，会生成新的密钥对，并向 Let’s Encrypt CA 证明服务器控制着一个或多个域名。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/64f7d60167d74d62b761786f6e555b5d.png)

tn2>证明的方式有三种：
1.配置DNS记录域名指定到IP中。
2.在`https://aidasi.top/`的已知?URI?下放置一个?HTTP?资源
2.1.申请一次性的数字认证（nonce），算是在第二种上进行的一种验证方式。

>#### 细节

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/0c3484ec7e1a46808d8174970d8721eb.png)

tn2>然后被公钥标识的代理被授权为域aidasi.top管理证书。我们称代理使用的密钥对 为域aidasi.top的已授权密钥对。

### 证书发放与撤销

tn2>一旦代理有了已授权秘钥对，请求，更新，撤销证书就很简单了，只需要发送证书管理消息，并用授权秘钥对他们签名就可以了。

>#### 什么是CSR？

tn2>CSR 即证书签名申请（Certificate Signing Request），获取 SSL 证书，需要先生成 CSR 文件并提交给证书颁发机构（CA也是这里的Let’s Encrypt）。
CSR 包含了用于签发证书的公钥、用于辨识的名称信息（Distinguished Name）（例如域名）、真实性和完整性保护（例如数字签名），通常从 Web 服务器生成 CSR，同时创建加解密的公钥私钥对。
<br/>
在创建 CSR 过程中，需要提供相关组织机构信息，web 服务器会根据提供的信息创建证书的标识名称，用来识别证书，内容如下：国家或地区代码、省或市或自治区、城市或地区、组织机构、组织机构单位、通用名称

>#### 证书的发放

tn2>为了获取域证书，代理构建一个PKCS#10证书签名请求(CSR)给CA,请求CA使用指定的公钥来发放域`aidasi.top`证书。通常，CSR中包含了由一个在CSR中的公钥关联的私钥加密的签名。代理会用域`aidasi.top`的已授权秘钥为整个CSR签名，以便让CA知道自己是被授权的。
当CA接收到请求，会验证两个签名。如果两个签名都是正常的，CA会为域`aidasi.top`发放证书以及CSR中的公钥，一并返回给代理。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/6e8ababb17144aa0ac690448568b5831.png)

tn>LE使用ACME协议来完成域认证和证书发放，客户端代理必须使用ACME协议与LE通信。

>#### 证书的撤销

tn2>申请吊销证书的流程类似。 证书管理软件使用 `aidasi.top` 的授权私钥签署一个吊销请求，Let’s Encrypt CA 将验证该请求是否已被授权。 如果已授权，则将吊销信息发布到正常的吊销通道（即 OCSP）中，以便浏览器等依赖方知道他们不应该接受这个已被吊销的证书。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/092af2afc8ba4ba0958bf2fb8c4e00f6.png)

## 实践

tn2>首先我们需要先准备一台线上的服务器。
然后将我们的域名`aidasi.top`指向该服务器地址，我这里使用的是腾讯云的域名。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/bb6698de37054a38b7c614f31e5c4252.png)

### 生成certbot容器

tn2>这里我们编写certbot容器的dockerfile。

```bash
mkdir /bob/certbot/certs -p
cd /bob/certbot
vim dockerfile
```

tn2>里面就做了安装certbot操作。

```bash
FROM debian:buster

RUN apt-get update -y && apt-get install -y certbot
```

tn2>执行如下命令进行生成容器镜像。当生成完成后，运行并共享当前的目录以及当前目录下的`/certs`目录，映射到`/etc/letsencrypt`目录下。

```bash
# 生成
docker build . -t certbot
# 运行certbot容器
docker run -it --rm --name certbot \
-v ${PWD}:/letsencrypt \
-v ${PWD}/certs:/etc/letsencrypt \
certbot bash
```

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/ad0ce90ae6924ebcbbab685b6fc57159.png)

tn2>由于我们在进行证书认证的时候，需要域名进行生成一些文件信息到`/.well-known/acme-challenge/`连接下进行CA验证，所以我们打开一个新的命令窗口运行一个nginx并将访问`/.well-known/acme-challenge/`的连接共享`/letsencrypt/`目录。

```bash
cd /bob/certbot
vim nginx.conf
```

```bash
user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
      listen 80;

      location /.well-known/acme-challenge/ {
        root /letsencrypt/;
      }

      location / {
        gzip off;
        root /usr/share/nginx/html/;
        index  index.html;
      }

    }
}
```

```bash
docker run -d --name nginx \
-v ${PWD}/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v ${PWD}:/letsencrypt \
-v ${PWD}/certs:/etc/letsencrypt \
-p 80:80 \
-p 443:443 \
nginx
```

tn2>然后我们在certbot中执行生成证书相关的命令。

```bash
# 向Let’s Encrypt请求生成的相关证书
certbot certonly --webroot
# 输入邮箱
86382516@qq.com
# 是否同意条款
A
# 不通知到邮箱
N
# 写入我们的域名
aidasi.top
# 将相关证书文件输出到/letsencrypt文件夹下
/letsencrypt
```

tn2>然后我们可以进行更改nginx的配置，将我们的ca文件配置到nginx中。

```bash
cd /bob/certbot
vim nginx.conf
```

```bash
user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
      listen 80;

      location /.well-known/acme-challenge/ {
        root /letsencrypt/;
      }

      location / {
        gzip off;
        root /usr/share/nginx/html/;
        index  index.html;
      }

    }

    server {
      listen 443 ssl default_server;
      listen [::]:443 ssl default_server ;
      server_name aidasi.top;
      ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/aidasi.top/fullchain.pem;
      ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/aidasi.top/privkey.pem;
      root /usr/share/nginx/html/;

      location / {
        gzip off;
        root /usr/share/nginx/html/;
        index  index.html;
      }
    }
}
```

tn2>更新配置

```bash
docker exec -it nginx sh -c "nginx -s reload"
```

tn2>再次访问我们的域名`https://aidasi.top/`发现没什么问题了。

### 自动更新

```bash
certbot renew --dry-run
```

```bash
docker exec -it nginx sh -c "nginx -s reload"
```

### 撤销

```bash
certbot revoke --cert-name aidasi.top

certbot revoke --cert-path /etc/letsencrypt/live/aidasi.top/cert.pem
```

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