原文作者：Prabhat Dixit - F5 Chief Product Manager
原文链接：NGINX 引入对 ACME 协议的原生支持
转载来源：NGINX 中文社区

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我们非常高兴地宣布 NGINX 支持 ACME 协议的预览版本发布。ACME通过引入新的 ngx_http_acme_module 模块，提供了内置指令，可以直接在 NGINX 配置中请求、安装和续订证书。ACME 功能利用我们的 NGINX-Rust SDK，并作为基于 Rust 的动态模块提供，适用于 NGINX Open Source 用户以及使用 NGINX Plus 的企业 NGINX One 客户。

NGINX 对 ACME 协议的原生支持带来了多种好处，简化并增强了整体的 SSL/TLS 证书管理过程。通过NGINX 指令直接配置 ACME，可以大幅减少手动错误，并消除传统上与 SSL/TLS 证书管理相关的大量持续开销。它还减少了对 Certbot 等外部工具的依赖，从而构建出更安全、更精简的工作流程，降低漏洞风险并缩小攻击面。此外，与现有的外部工具可能存在的特定平台限制不同，原生实现具备更强的可移植性和平台独立性，使其成为适应现代、不断发展的网络基础架构中一种多功能且可靠的解决方案。

什么是 ACME？

ACME 协议（Automated Certificate Management Environment，自动证书管理环境）是一种通信协议，主要用于自动化数字安全证书（例如 SSL/TLS 证书）的签发、验证、续期和吊销过程。使客户端能够在无需人工干预的情况下与证书颁发机构（CA）进行交互，从而简化了网站以及其他基于 HTTPS 服务的安全部署。

ACME 协议由互联网安全研究组织（ISRG）在 2015 年底，作为 Let’s Encrypt 项目的一部分推出。用于提供免费的自动化 SSL/TLS 证书的功能。在 ACME 出现之前，获取 TLS 证书往往是一个手动、昂贵且容易出错的过程。ACME 通过提供开源的自动化证书管理流程，彻底改变了这一现状。

ACMEv2 是 ACME 最初协议的一个更新版本。它增加了对新类型挑战的支持，扩展了认证方式，支持通配符证书，同时做了其他改进，以提升灵活性和安全性。

NGINX ACME 工作流程

NGINX 的 ACME 工作流程可分为四个步骤：

1. 设置 ACME 服务器
2. 分配共享内存
3. 配置挑战（Challenges）
4. 证书签发与续期

设置 ACME 服务器

要启用 ACME 功能，第一步（也是唯一必须的步骤）是指定 ACME 服务器的目录 URL。

还可以提供额外信息，例如在证书相关问题时如何联系客户端，或模块数据的存储位置，如下所示。

acme_issuer letsencrypt { 
    uri         https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory; 
    # contact   admin@example.test; 
    state_path  /var/cache/nginx/acme-letsencrypt; 

    accept_terms_of_service; 
}

分配共享内存

该实现还提供了一个可选指令 acme_shared_zone，用于保存所有已配置证书颁发者的证书、私钥及挑战数据。该共享区的默认大小为 256K，可根据需要进行调整。

acme_shared_zone zone=acme_shared:1M; 

配置挑战（Challenges）

当前预览版本实现支持 HTTP-01 挑战，用于验证客户端的域名所有权。需要在 NGINX 配置中定义监听端口 80，以处理 ACME 的 HTTP-01 挑战：

server { 
    # listener on port 80 is required to process ACME HTTP-01 challenges 
    listen 80; 

    location / { 
        #Serve a basic 404 response while listening for challenges 
        return 404; 
    } 
}

未来将计划支持其他挑战类型，如 TLS-ALPN 和 DNS-01。

证书签发与续期

在NGINX配置的相应 server 块中使用 acme_certificate 指令，可实现 TLS 证书的自动签发与续期。该指令需要指定要动态签发证书的标识符（域名）列表。标识符列表可通过 server_name 指令进行定义。

下面的示例演示了如何使用之前定义的 letsencrypt ACME 证书颁发者，为 “.example.domain” 域名配置 server 块，从而自动签发和续期 SSL 证书。

server { 

    listen 443 ssl; 

    server_name  .example.com; 

    acme_certificate letsencrypt; 

    ssl_certificate       $acme_certificate; 
    ssl_certificate_key   $acme_certificate_key; 
    ssl_certificate_cache max=2; 
}

需要注意的是，并非 server_name 指令接受的所有值都是有效的标识符。初始版本中不支持通配符，也不支持正则表达式。

在该模块中，可使用 $acme_certificate 和 $acme_certificate_key 变量传递关联域名的 SSL 证书及密钥信息。

为什么这一切如此重要？

ACME 协议推动了全球 HTTPS 的快速普及，使安全的网页连接成为默认标准。它通过自动化整个 TLS/SSL 证书的签发、续期和管理过程，实现了证书管理的现代化，减少了人工操作，并降低了与证书生命周期管理相关的成本。在 web 应用之外，随着物联网设备和边缘计算的兴起，ACME 在自动化保护 API、设备和边缘计算基础设施的安全方面，也将扮演越来越重要的角色。

NGINX 对 ACME 的原生支持凸显了该协议在未来网络安全、自动化和可扩展性方面的重要性。可以预见，ACME 将继续作为互联网及其他领域证书自动化的核心支柱。随着安全成为网络标准的基础，我们将持续看到对部署模型和安全需求不断演进的要求，从而推动 ACME 的改进

展望未来，我们将致力于不断完善 ACME 的实现，以满足用户和客户的需求，既服务于他们当前的使用场景，也为他们未来的发展构建相应的能力。

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