在 Ubuntu 18.04 上使用 Let's Encrypt 来保护 Nginx

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由 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 18.04 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:

  • 您有一个指向您的公共服务器 IP 的域名。在本教程中,我们将使用 example.com
  • 请按照以下说明安装 Nginx
  • 您的域有一个服务器块。您可以按照以下说明详细了解如何创建一个。

安装 Certbot

Certbot 是功能齐全且易于使用的工具,可自动执行用于获取和续订 Let’s Encrypt SSL 证书以及配置网络服务器以使用证书的任务。certbot 软件包包含在默认的 Ubuntu 仓库中。

更新软件包列表并安装 certbot 软件包:

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sudo apt update
sudo apt install certbot

产生强 Dh(Diffie-Hellman)组

Diffie-Hellman 密钥交换(DH)是一种在不安全的通信通道上安全地交换加密密钥的方法。我们将生成一组新的 2048 位 DH 参数以增强安全性:

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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,但是在这种情况下,生成时间可能会超过 30 分钟,具体取决于系统熵。

获取加密的 SSL 证书

为了获得我们域的 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运行 certbot 的服务器。

为了简化起见,我们将所有针对 .well-known/acme-challenge 的 HTTP 请求映射到一个目录 /var/lib/letsencrypt

以下命令将创建目录,并使该目录可用于 Nginx 服务器。

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

为了避免重复代码,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。

打开您的文本编辑器并创建第一个片段 letsencrypt.conf

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

创建第二个片段 ssl.conf,其中包括 Mozilla 推荐的削片程序,启用 OCSP 装订,HTTP 严格传输安全性(HSTS)并强制执行少量以安全性为重点的 HTTP 标头。

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sudo nano /etc/nginx/snippets/ssl.conf
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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;

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:

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sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com.conf
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server {
listen 80;
server_name example.com www.example.com;

include snippets/letsencrypt.conf;
}

为了启用新的服务器阻止文件,我们需要创建一个从文件到启用站点的目录的符号链接,该链接在启动期间由 Nginx 读取:

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

重新启动 Nginx 服务,以使更改生效:

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sudo systemctl restart nginx

现在,您可以使用 webroot 插件运行 Certbot 并通过发出以下命令获取 SSL 证书文件:

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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:

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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 2018-07-28. 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"
- Your account credentials have been saved in your Certbot
configuration directory at /etc/letsencrypt. You should make a
secure backup of this folder now. This configuration directory will
also contain certificates and private keys obtained by Certbot so
making regular backups of this folder is ideal.
- 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

现在已经有了证书文件,您可以按如下所示编辑域服务器块:

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sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com.conf
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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
}

通过上述配置,我们将强制 HTTPS 并从 www 重定向到非 www 版本。

重新加载 Nginx 服务以使更改生效:

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sudo systemctl reload nginx

自动更新,让我们加密 SSL 证书

让我们的加密证书有效期为 90 天。要在证书过期之前自动更新证书,certbot 程序包会创建一个 cronjob,该程序每天运行两次,并将在证书过期前 30 天自动更新任何证书。

由于一旦更新了证书,我们就使用 certbot webroot 插件,因此我们还必须重新加载 nginx 服务。将 --renew-hook "systemctl reload nginx"附加到 /etc/cron.d/certbot 文件中,如下所示:

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sudo nano /etc/cron.d/certbot
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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,可以使用 certbot --dry-run 开关:

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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 为您的域下载 SSL 证书。您还创建了 Nginx 代码段来避免重复代码,并配置了 Nginx 以使用证书。在本教程的最后,您已经设置了 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,那么 他们的文档 是一个很好的起点。