Node.js 部署免费/自动续订 HTTPS

随着互联网快速发展，互联网信息安全愈来愈受到你们重视，HTTPS 应该是近两年各大厂商都在尽力普及的技术之一。国内大厂基本上已经全面普及了 HTTPS。

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HTTPS 现状

早在 2016 年末，我就写过 《 从 HTTP 到 HTTPS 系列 》文章来说解 HTTPS。当时结合本站的部署经验，给你们详细介绍了 《 IIS 部署免费 HTTPS 》。

这篇文章就跟你们介绍一下 Node.js 如何部署免费 HTTPS 以及简单的部署 HTTP/2。

截止 2018 年 03 月 13 日，由 Let's Encrypt 实时统计报告 显示，在统计的 6930 多万活跃网站中，已经有 5350 万（约 77%）的站点部署了 HTTPS 证书服务。

同时 Google 透明度报告 - 网络上的 HTTPS 加密 中，统计了使用 Chrome 浏览器，访问的站点统计中，HTTPS 使用率的增加状况：

而在今年 2 月份，Chrome 团队也宣布，将在 2018 年 7 月份发布的 Chrome 68 中，将没有部署 HTTPS 的网站标记为 "不安全"。

简而言之，HTTPS 大势所趋。

Node.js 部署 HTTPS

早在 《 从 HTTP 到 HTTPS - IIS 部署免费 HTTPS 》一文中，我就指出了 Let's Encrypt 免费证书的优点：

由 ISRG（Internet Security Research Group，互联网安全研究小组）提供服务，免费、访问速度快，稳定等。

因此此次部署的证书也是围绕 Let's Encrypt 展开。

greenlock-express

因为 js 生态圈的繁华，因此想找一个现有的包是件很轻松的事情，greenlock-express 这个包就帮助咱们封装了 Let's Enctrypt 证书的部署，只须要引入这个包并使用，就能够：

1. 自动注册 Let's Encrypt 证书
2. 自动续订( 80 天左右)，且服务器无需重启
3. 支持虚拟主机

而且 greenlock 相关的证书生态圈十分完善，一样有支持 koa 的 greenlock-koa。

安装和使用

经过 npm 安装 greenlock-express：

$ npm install --save greenlock-express@2.x
复制代码

使用起来很是简单，这是 greenlock-express 默认提供的 demo：

const greenlock = require('greenlock-express')

require('greenlock-express').create({
  // 测试
  server: 'staging',
  // 联系邮箱
  email: 'john.doe@example.com',
  // 是否赞成 Let's Encrypt 条款... 这必须为 true 啊，否则走不下去
  agreeTos: true,
  // 申请的域名列表，不支持通配符
  approveDomains: [ 'tasaid.com', 'www.tasaid.com' ],
  // 绑定 express app
  app: require('express')().use('/', function (req, res) {
    res.end('Hello, World!');
  })
}).listen(80, 443)
复制代码

证书存在 ~/letsencrypt。

固然上面代码只能用于测试/开发环境，由于它并无申请一个有效的证书，而是生成了一个自签名的证书（跟之前的 12306 自签证书同样），用于在开发环境中调试。

API

greenlock-express 的 create(options) 函数参数签名以下：

interface Options {
  /** * Express app */
  app: Express
  /* * 远程服务器 * 测试环境中可用为 staging * 生产环境中为 https://acme-v01.api.letsencrypt.org/directory */
  server: string
  /** * 用于接收 let's encrypt 协议的邮箱 */
  email: string
  /** * 是否赞成协议 */
  agreeTos: boolean
  /** * 在注册域名获取证书前，会执行这个回调函数 * string[]: 一组须要注册证书的域名 * 函数: 第一个参数跟 Options 格式差很少，第二个参数是当前自动获取的域名信息，第三个参数是在处理完以后传递的回调函数 */
  approveDomains: string[] | (opts, certs: cb) => any
  /** * 更新证书最大天数 （以毫秒为单位） */
  renewWithin: number
  /** * 更新证书的最小天数（以毫秒为单位） */
  renewBy: number
}
复制代码

通过测试，在真实的生产环境中， approveDomains 必须为函数，传数组的话不会生效。

生产环境

生产环境中部署还须要作一些配置改动和引入一些包。

更新包：

$ npm i --save greenlock-express@2.x
$ npm i --save le-challenge-fs
$ npm i --save le-store-certbot
$ npm i --save redirect-https
复制代码

生产代码：

const greenlock = require('greenlock-express')
const express = require('express')

const app = express()


const lex = greenlock.create({
  // 注意这里要成这个固定地址
  server: 'https://acme-v01.api.letsencrypt.org/directory',
  challenges: { 
    'http-01': require('le-challenge-fs').create({ webrootPath: '~/letsencrypt/var/acme-challenges' }) 
  },
  store: require('le-store-certbot').create({ 
    webrootPath: '~/letsencrypt/srv/www/:hostname/.well-known/acme-challenge' 
  }),
  approveDomains: (opts: any, certs: any, cb: any) => {
    appLog.info('approveDomains', { opts, certs })
    if (certs) {
      /* * 注意这里若是是这样写的话，必定要对域名作校验 * 不然其余人能够经过将域名指向你的服务器地址，致使你注册了其余域名的证书 * 从而形成安全性问题 */
      // opts.domains = certs.altnames
      opts.domains = [ 'tasaid.com', 'www.tasaid.com' ]
    } else {
      opts.email = '你的邮箱@live.com'
      opts.agreeTos = true
    }
    cb(null, { options: opts, certs: certs })
  },
})

// 这里的 redirect-https 用于自动将 HTTP 请求跳到 HTTPS 上
require('http').createServer(
  lex.middleware(
    require('redirect-https')()
   )
  ).listen(80, function () {
    console.log('Listening', `for ACME http-01 challenges on: ${JSON.stringify(this.address())}`)
})
// 绑定 HTTPS 端口
require('https').createServer(
	lex.httpsOptions, 
	lex.middleware(app)
  ).listen(443, function () {
    console.log(('App is running at http://localhost:%d in %s mode'), app.get('port'), app.get('env'))
    console.log('Press CTRL-C to stop\n')
})
复制代码

若是没有生效，能够检查下 ~/letsencrypt 的证书信息，和 443 端口是否打开。

部署 HTTP/2

HTTP/2 是 HTTP/1.1 的升级版，主要来讲改进了这些地方：

1. 二进制协议：采用二进制流
2. 多路复用：一次请求屡次复用管道
3. 服务器推送：解决 HTTP/1.x 时代最大的痛点

值的注意的是，HTTP/2 是支持 HTTP 协议的，只不过浏览器厂商都不肯意支持 HTTP，因此基本上能够认为，用上 HTTP/2 的前置条件是必须部署 HTTPS。

SPDY

早在 2009 年，Google 开发了一个实验性协议，叫作 SPDY，目的解决 HTTP/1.x 中的一些设计缺陷。在 SPDY 发布几年后，这个新的实验性协议获得了 Chrome、Firefox 和 Opera 的支持，应用愈来愈普遍。而后 HTTP 工做组 (HTTP-WG) 在这个 SPDY 的基础上，设计了 HTTP/2，因此能够说 SPDY 是 HTTP/2 的前身。

关于 HTTP/2 的详情能够参考 这篇文章。

部署 HTTP/2

引入 HTTP/2 在 Node.js 中也十分简单，只须要引入 spdy 包便可：

$ npm i --save spdy
复制代码

而后咱们把上一节的代码作一点修改便可支持 HTTP/2：

const greenlock = require('greenlock-express')
const express = require('express')
// HTTP/2
const spdy = require('spdy')

const app = express()


const lex = greenlock.create({
  // 注意这里要成这个固定地址
  server: 'https://acme-v01.api.letsencrypt.org/directory',
  challenges: { 
    'http-01': require('le-challenge-fs').create({ webrootPath: '~/letsencrypt/var/acme-challenges' }) 
  },
  store: require('le-store-certbot').create({ 
    webrootPath: '~/letsencrypt/srv/www/:hostname/.well-known/acme-challenge' 
  }),
  approveDomains: (opts: any, certs: any, cb: any) => {
    appLog.info('approveDomains', { opts, certs })
    if (certs) {
      /* * 注意这里若是是这样写的话，必定要对域名作校验 * 不然其余人能够经过将域名指向你的服务器地址，致使你注册了其余域名的证书 * 从而形成安全性问题 */
      // opts.domains = certs.altnames
      opts.domains = [ 'tasaid.com', 'www.tasaid.com' ]
    } else {
      opts.email = '你的邮箱@live.com'
      opts.agreeTos = true
    }
    cb(null, { options: opts, certs: certs })
  },
})

// 这里的 redirect-https 用于自动将 HTTP 请求跳到 HTTPS 上
require('http').createServer(
  lex.middleware(
    require('redirect-https')()
   )
  ).listen(80, function () {
    console.log('Listening', `for ACME http-01 challenges on: ${JSON.stringify(this.address())}`)
})

// HTTP/2
spdy.createServer(lex.httpsOptions, lex.middleware(app)).listen(443, function () {
  console.log('Listening https', `for ACME tls-sni-01 challenges and serve app on: ${JSON.stringify(this.address())}`)
})
复制代码

至于 HTTP/2 相关的技术应用，会在后续篇幅中再为你们讲解。

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