本文内容较长，但是包含一些背景知识、基本概念的介绍和完整的实操过程，一步步照着做的话，应该都可以一次过关配置成功。不需要了解背景知识的同学可以直接跳到实操过程，六小步即可完成使用 Let’s Encrypt 官方工具 Certbot 配置 SSL 安全证书的过程。

♦背景知识

1、http 和 https 是什么？

简单地说，http 是一个传输网页内容的协议，比如你看到的 http 开头的网站 http://news.163.com，其网页上的文字、图片、CSS、JS 等文件都是通过 http 协议传输到我们的浏览器然而让我们看到滴。

而 https 可以理解为 “HTTP over SSL/TLS”，好端端的 http 为什么需要 “over SSL/TLS”呢，因为 http 是明文传输，通过 http 协议传输的内容很容易被偷看和篡改，为了安全（你肯定不想被人偷看或者篡改网页内容吧，比如网站银行密码什么的），就为 http 协议再加上了一层 SSL/TLS 安全协议，所以就变成了 https。

2、SSL/TLS 是什么？

“HTTP over SSL/TLS” 其字面意思就是带“安全套接层”的 http 协议，内心纯洁的同学也可以理解为“带安全套的 http”，因为带了安全套的 http 当然会比较安全（/(ㄒoㄒ)/~~），其中 SSL 是 “Secure Sockets Layer” 的缩写，是“安全套接层”的意思，TLS 是 “Transport Layer Security” 的缩写，是”传输层安全协议”的意思。SSL 和 TLS 是同一个东西的不同阶段，理解为同一个东西也行，都是安全协议就对了。

3、为什么要部署 https？

说到底，就是 https 更安全，甚至为了安全，一个专业的可靠的网站，https 是必须滴。Firefox 和 Chrome 都计划将没有配置 SSL 加密的 http 网站标记为不安全（貌似我的 Firefox 50 已经这么干了），虽然很残忍，但是我绝对是举双手赞成滴。目前它们也正在联合很多相关的基金会与公司推动整个互联网 https 普及化，现在大家访问的一些主要的网站包括 Google 多年前就已经全部启用 https ，国内的淘宝、搜狗、知乎、百度等等也全面 https了。甚至 Google 的搜索结果也正在给予 https 的网站更高的排名和优先收录。

4、怎么部署 https 呢？

其实你只需要有一张被信任的 CA （Certificate Authority）也就是证书授权中心颁发的 SSL 安全证书，并且将它部署到你的网站服务器上，部署成功后，当用户访问你的网站时，浏览器会在显示的网址前加一把小绿锁，表明这个网站是安全的，当然同时你也会看到网址前的前缀是 https，不再是 http 了。譬如下图的PayPal：

5、怎么获得 SSL 安全证书呢？

理论上，我们自己也可以签发 SSL 安全证书，但是我们自己签发的安全证书不会被主流的浏览器信任，所以我们需要被信任的证书授权中心（CA）签发的安全证书。而一般的 SSL 安全证书签发服务都比较贵，比如 Godaddy、GlobalSign 等机构签发的证书一般都需要20美金一年甚至更贵，不过为了加快推广 https 的普及，EEF 电子前哨基金会、Mozilla 基金会和美国密歇根大学成立了一个公益组织叫 ISRG （Internet Security Research Group），这个组织从 2015 年开始推出了 Let’s Encrypt 免费证书，不仅免费，而且还相当好用，所以我们就可以利用 Let’s Encrypt 提供的免费证书部署 https。那怎么获得 Let’s Encrypt 安全证书，并且将它部署在自己的网站服务器上呢？这就是这篇文章要讲的内容了。

注：对 https 、数字证书及 CA 的工作原理感兴趣的同学可以阅读编程随想的系列文章。

♦Let’s Encrypt 及 Certbot 简介

前面也已经介绍过，Let’s Encrypt 是 一个叫 ISRG （Internet Security Research Group 互联网安全研究小组）的组织推出的免费安全证书计划，参与这个计划的组织和公司可以说是互联网顶顶重要的一些先驱，除了前文提到的发起三个牛气哄哄的发起单位，后来又有思科（全球网络设备制造商执牛耳者）、Akamai加入，甚至连 Linux 基金会 也加入了合作，这些大牌组织保证了这个项目的可信度和可持续性。

虽然项目和该项目签发的证书很可信，但是一开始 Let’s Encrypt 的安全证书配置起来比较麻烦，需要手动获取及部署，有一定的门槛，没有一些技术底子可能比较难搞定，然后有一些网友就自己做了一些脚本来优化和简化部署过程，其中有一个网友 xdtianyu 做了一个可以快速获取及更新证书的  letsencrypt.sh 脚本是使用比较广的，地址如下：

https://raw.githubusercontent.com/xdtianyu/scripts/master/lets-encrypt/letsencrypt.sh

首先要感谢 xdtianyu 同学的付出和努力，我之前用的也是这个脚本，不过我不知道是不是我运行地不对，虽然我顺利地按照流程装上了，但是用 SSLlabs 检测我配的网站还是不太安全，部署得不太好，并且在很多浏览器上都被标注为“不安全”，当时因为忙也没有太多时间折腾和细究，不过后来 ISRG 的发起者 EFF （电子前哨基金会）为 Let’s Encrypt 项目发布了一个官方的客户端 Certbot，可以完全自动化获取、部署及更新安全证书，非常容易、方便；所以我们就可以直接使用官方客户端，不需要再使用第三方的工具了。虽然第三方工具也可以使用，但是官方工具更权威，风险也更小，而且即使遇到问题也更容易解决，毕竟有官方的支持。何况 Certbot 确实非常方便，也比所有的第三方工具都更方便，何乐而不用呢。

♦官方客户端 Certbot  使用方法

Certbot 的官方网站是 https://certbot.eff.org/ ，打开这个链接选择自己使用的 web server 和操作系统，EFF 官方会给出详细的使用方法，如下图，不过我觉得这样还是太复杂，太麻烦，所以建议读者朋友可以不用看这个网站，按照我的方法走一遍即可。以下以本网站域名（wenqixiang.com）举例

我的运行环境：Debian 8.0 64 位（本教程同样适用于 Debian、Ubuntu、CentOS、Arch、），网页服务器用的是 Nginx 1.10，当前工作目录为 /home/wenqixiang 家目录。如果是从零开始配置服务器，推荐使用 Debian 8 + lnmp 作为网站环境。

1、获取 Certbot 客户端

wget https://dl.eff.org/certbot-auto
chmod a+x ./certbot-auto
./certbot-auto --help

2、配置 nginx、验证域名所有权

在虚拟主机配置文件（/usr/local/nginx/conf/vhost/wenqixiang.com.conf）中添加以下内容，这一步是为了通过 Let’s Encrypt 的验证，验证 wenqixiang.com 这个域名是属于我的管理之下。（具体解释可见下一章“一些补充说明”的“certbot的两种工作方式”）

location ^~ /.well-known/acme-challenge/ {
   default_type "text/plain";
   root     /home/wenqixiang/htdocs/wenqixiang.com/;
}

location = /.well-known/acme-challenge/ {
   return 404;
}

3、重载 nginx

配置好 Nginx 配置文件，重载使修改生效（如果是其他系统 nginx 重载方法可能不同）

sudo nginx -s reload

4、生成证书

./certbot-auto certonly --webroot -w /home/wwwroot/wenqixiang.com -d  wenqixiang.com

中间会有一些自动运行及安装的软件，不用管，让其自动运行就好，有一步要求输入邮箱地址的提示，照着输入自己的邮箱即可，顺利完成的话，屏幕上会有提示信息。

此处有坑！如果顺利执行请直接跳到第五步，我在自己的服务器上执行多次都提示

connection :: The server could not connect to the client for DV :: DNS query timed out

发现问题出在 DNS 服务器上，我用的是 DNSpod，无法通过验证，最后是将域名的 DNS 服务器临时换成 Godaddy 的才解决问题，通过验证，然后再换回原来的 DNSpod。

证书生成成功后，会有 Congratulations的提示，并告诉我们证书放在/etc/letsencrypt/live 这个位置

IMPORTANT NOTES:
 - Congratulations! Your certificate and chain have been saved at
   /etc/letsencrypt/live/wenqixiang.com/fullchain.pem. Your cert
   will expire on 2017-02-011. To obtain a new version of the
   certificate in the future, simply run Let's Encrypt again.

5、配置 Nginx（修改 /usr/local/nginx/conf/vhost/wenqixiang.com.conf），使用 SSL 证书

listen 443 ssl;
server_name wenqixiang.com www.wenqixiang.com;
index index.html index.htm index.php;
root  /home/wwwroot/wenqixiang.com;
 
ssl_certificate      /etc/letsencrypt/live/wenqixiang.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key  /etc/letsencrypt/live/wenqixiang.com/privkey.pem;

上面那一段是配置了 https 的访问，我们再添加一段 http 的自动访问跳转，将所有通过 http://www.wenqixiang.com 的访问请求自动重定向到 https://wenqixiang.com

server {
    listen 80;
    server_name wenqixiang.com www.wenqixiang.com;
    return 301 https://$server_name$request_uri;
}

6、重载 nginx，大功告成，此时打开网站就可以显示绿色小锁了

sudo nginx -s reload

♦后续工作

出于安全策略，Let’s Encrypt 签发的证书有效期只有 90 天，所以需要每隔三个月就要更新一次安全证书，虽然有点麻烦，但是为了网络安全，这是值得的也是应该的。好在 Certbot 也提供了很方便的更新方法。

1、测试一下更新，这一步没有在真的更新，只是在调用 Certbot 进行测试

./certbot-auto renew --dry-run

如果出现类似的结果，就说明测试成功了（总之有 Congratulations 的字眼）

Congratulations, all renewals succeeded. The following certs have been renewed:  
   /etc/letsencrypt/live/wenqixiang.com/fullchain.pem (success)
** DRY RUN: simulating 'certbot renew' close to cert expiry
** (The test certificates above have not been saved.)

2、手动更新的方法

./certbot-auto renew -v

3、自动更新的方法

./certbot-auto renew --quiet --no-self-upgrade

♦一些补充说明解释

1、certbot-auto 和 certbot

certbot-auto和certbot本质上是完全一样的；不同之处在于运行certbot-auto会自动安装它自己所需要的一些依赖，并且自动更新客户端工具。因此在你使用certbot-auto情况下，只需运行在当前目录执行即可

./certbot-auto

2、certbot的两种工作方式

certbot（实际上是certbot-auto） 有两种方式生成证书：standalone和webroot。

standalone方式，certbot会自己运行一个 web server来进行验证。如果我们自己的服务器上已经有 web server正在运行 （比如 Nginx 或 Apache），用 standalone 方式的话需要先关掉它，以免冲突。
webroot方式，certbot 会利用既有的 web server，在其 web root目录下创建隐藏文件，Let’s Encrypt服务端会通过域名来访问这些隐藏文件，以确认你的确拥有对应域名的控制权。

本文用的是 webroot 方式，也只推荐 webroot 方式，这也是前文第二步验证域名所有权在 nginx 虚拟主机配置文件中添加 location 段落内容的原因。

Certbot 常见问题答疑（翻译自https://certbot.eff.org/faq/）

——Let’s Encrypt 的 SSL 安全证书接受度如何，我的浏览器是否会信任它？

答:绝大多数操作系统(Linux、MacOS、Windows、Android）的绝大多数浏览器（Firefox、Chrome、Safari、IE、Edge），都已经内置了相关证书，相关细节可以查看《Which browsers and operating systems support Let’s Encrypt

——什么时候可以获得Let’s Encrypt 的 SSL 安全证书？

答:马上就可以，现在安装 Certbot 官方配置工具，Let’s Encrypt 的 CA 服务已经成功了签发了数以百万计的安全证书，Certbot 正在 beta 测试阶段，但是一切运行正常，如果你在配置过程中遇到任何问题，欢迎随时回报，我们将尽快解决。

——我可以将 Certbot 签发的安全证书用于代码签名或者邮件加密吗？

答:不可以哦，邮件加密和代码签名需要的是另一种安全证书，不是 Let’s Encrypt 这一种。

 ——Certbot 会生成或者储存我的安全证书的私钥在 Let’s Encrypt 的服务器上吗？

答:不会，私钥只会在你自己的服务器上生成和管理，而不是 Let’s Encrypt 的服务器。

——Certbot 会提供 EV 增强验证 SSL 证书（Extended Validation Certificate）吗？

答:目前阶段 Certbot 和 Let’s Encrypt 暂时没有提供 EV 证书的计划。

——我可以为多个域名签发一张 SSL 证书吗？

答:可以，通过 SAN （Subject Alternative Name）方法，一张证书可以应用到多个不同域名上，Certbot 会自动为多域名请求对应的认证，在浏览器访问域名时，会检测该域名是否在该证书所包含的域名清单中。

——Certbot 支持我所使用的操作系统吗？

答:目前 Certbot 支持市面上主要的 Linux 及 BSD 操作系统及其各衍生发行版。

——Certbot 可以在服务器上自动配置吗？

答:目前 Certbot 已经支持了在很多不同操作系统和网站服务器上自动配置，而且将会支持得更多，自动配置可以帮助你更快、更容易地获得、安装以及自动更新安全证书。如果目前不支持你的服务器自动配置，你同样可以选择手动配置服务器软件来获得安全证书，如果是这样的话，它也无法自动更新。总之，Certbot 提供了自动配置，如果你喜欢手动配置也可以选择不用这个功能。

——Certbot 需要 root 或者 administrator 权限吗？

答:需不需要 root 权限取决于你怎么使用 Certbot。如果你正在使用一个没有 root 权限的虚拟主机（非独立服务器或VPS），首先你要确保的是你需要有方法安装安全证书，如果还不行的话，你需要跟你的虚拟主机提供商提出支持 Let’s Encrypt（很多人已经这么做了），如果可以而你只是在担心一些安全问题的话，那就好办了，请继续往下看。

webroot 和 manual 插件可以在不需要 root 权限的情况下运行，但是你需要确保 Certbot 运行的目录是可写的，比如 /etc/letsencrypt/、/var/log/letsencrypt/ 和 /var/lib/letsencrypt/ ； 或者用 –config-dir、 –logs-dir 和  –work-dir 参数指定 Certbot 的运行目录。而 standalone 则需要 root 权限来绑定 80 或者 443 端口，在 Linux 系统上你可以把  CAP_NET_BIND_SERVICE 权限授予相关用户。

Certbot 的 Apache 和 Nginx 插件需要 root 权限来建立临时文件夹，并且要修改一些 webserver 配置以让其完美运行。

——Certbot 可以使用我已有的私钥或者 CSR (Certificate Signing Request）证书吗？

答:是的，你可以用已有的私钥来获得你的安全证书（当然，你的私钥需要是合法的尺寸和类型），只要你愿意，你也可以使用已有的 CSR。

——我的网页服务器监听的端口不是 80，可以部署证书吗？

答:可以，你可以使用 TLS-SNI-01，不过目前这个方法只支持 Apache web server，如果你用的是 webroot 模式，那么你你的网页服务器必须监听在 80 端口。

呜呼，安得 SSL 安全证书千万张，大庇天下网站安全俱欢颜！希望互联网早日进入 https 普及化。