مقدمة إلى خدمة Let’s Encrypt

Let’s Encrypt هي سلطة شهادات مفتوحة ومؤتمتة تستعمل بروتوكول ACME ‏(Automatic Certificate Management Environment) لتوفير شهادات TLS/SSL مجانية لأي عميل يحقق الشروط المطلوبة، وتلك الشهادات يمكن أن تستعمل لتشفير الاتصالات بين خادوم الويب وزوار موقعك. هنالك الكثير من العملاء المتاحة لبروتوكول ACME المكتوبة بمختلف لغات البرمجة، مع قدرة على الدمج مع أدوات الإدارة والخدمات والخواديم الشهيرة.
أشهر عميل ACME باسم Certbot يُطوَّر حاليًا من Electronic Frontier Foundation. ويمكن لعميل Certbot ضبط تشفير TLS/SSL في خودايم أباتشي و Nginx إضافةً إلى التحقق من ملكية النطاق والحصول على الشهادات.
سيشرح هذا الدرس سلطات الشهادات باختصار وكيف تعمل خدمة Let’s Encrypt، ثم سنتحدث عن بعض عملاء ACME.

ما هي سلطة الشهادات؟

سلطات الشهادات (certificate authorities اختصارًا CAs) هي الجهات التي توقِّع شهادات TLS/SSL رقميًا لضمان وكفالة موثوقيتها. إذ تملك المتصفحات وأنظمة التشغيل قائمةً بسلطات الشهادات الموثوقة التي يمكن استعمالها للتحقق من شهادات أحد المواقع.
حتى وقتٍ قريب، كانت أغلبية سلطات الشهادات خاضعة لشركات تجارية والتي تتقاضى أموالًا للحصول على خدمات توقيع الشهادات، لكن أتت خدمة Let’s Encrypt وجعلت هذه العملية مجانية للمستخدمين عبر أتمتة العملية كليًّا، وبالاعتماد على نظام الرعاية والمساهمات المالية لتمويل البنية التحتية اللازمة لتشغيل مثل هذه الخدمة.
لمزيدٍ من المعلومات حول الشهادات والأنواع المختلفة من سلطات الشهادات، فاقرأ مقالة A Comparison of Let’s Encrypt, Commercial and Private Certificate Authorities, and Self-Signed SSL Certificates.

كيف تعمل خدمة Let’s Encrypt

بروتوكول ACME يُعرِّف كيفية تواصل العملاء مع الخواديم لطلب الشهادات والتحقق من ملكية النطاقات وتنزيل الشهادات، وهذا البروتوكول في صدد تحويله إلى معيار IETF رسمي.
توفِّر خدمة Let’s Encrypt شهادات لنطاقات موثوقة، وهذا يعني أنَّها ستتحقق أنَّ الشهادة تأتي من شخصٍ يتحكم فعليًا بالنطاق، وذلك عبر إرسال العميل لرمز فريد (unique token) ثم إجراء طلبية ويب أو DNS للحصول على مفتاح مأخوذ من ذاك الرمز.
على سبيل المثال، لو كنا سنجري تحقق عبر HTTP، فسيحسب العميل المفتاح من الرمز الفريد (unique token) ورمز الحساب (account token)، ثم يضع الناتج في ملف مُخدَّم من خادوم الويب، ثم يمكن لخواديم Let’s Encrypt أن تنزِّل الملف الموجود في المسار http://example.com/.well-known/acme-challenge/token فإذا كان المفتاح صحيحًا، فهذا يعني أن العميل قادرٌ على التحكم بالموارد الموجودة في النطاق example.com وبالتالي سيوقِّع الخادوم الشهادة ويتيحها للعميل.
يُعرِّف بروتوكول ACME عدِّة طرائق للتحقق أنَّ العميل يملك النطاق، فاختبار HTTPS شبيه باختبار HTTP، لكن بدلًا من استخدام ملف نصي فسيوفِّر العميل شهادة موقعة ذاتيًا وفيها مفتاح التحقق. أما التحقق عبر DNS فيتم عبر وضع المفتاح في سجل DNS TXT.

عميل Certbot

Certbot هو أشهر عميل Let’s Encrypt، وهو متوافر في أغلبية توزيعات لينكس ويتضمن القدرة على الضبط التلقائي لخادومَي أباتشي و Nginx.
يمكنك الحصول على الشهادة وتحديث ضبط أباتشي بتنفيذ الأمر الآتي بعد تثبيت عميل Certbot:

sudo certbot --apache -d www.example.com

سيسألك Certbot بعض الأسئلة ثم يجري عملية التحقق وينزِّل الشهادات ويُحدِّث ضبط أباتشي ويعيد تحميل الخادوم، ويمكنك بعد ذلك أن تنتقل إلى https://www.example.com في متصفح الويب الخاص بك وستشاهد القفل الأخضر مشيرًا إلى أنَّ الشهادة صحيحة والاتصال مشفّر.
ولأن شهادات Let’s Encrypt صالحة لتسعين يومًا فقط، فمن المهم ضبط عملية تجديد مؤتمة.
الأمر الآتي سيُجدِّد كل الشهادات الموجودة على الحاسوب:

sudo certbot renew

ضع الأمر السابق في جدول cron وشغِّله يوميًا، وستُجدَّد الشهادات تلقائيًا قبل ثلاثين يومًا من انتهاء صلاحيتها، وإذا أُنشِئَت الشهادة بادئ الأمر مع أحد الخيارين ‎--apache أو ‎--nginx فسيعيد Certbot تحميل الخادوم بعد نجاح عملية التجديد.
إذا أردتَ معرفة المزيد من المعلومات حول جداول cron فأحيلك إلى درس كيف نستخدم المهام المجدولة باستخدامCron في أنظمة لينكس ويونكس.

عملاء آخرين

لأن بروتوكول ACME مفتوح وموثّق جيدًا، فقد طوِّرَ الكثير من العملاء البديلين، وهنالك قائمة بعملاء ACME في موقع Let’s Encrypt، وأغلبية العملاء لا يملكون ميزة ضبط خادوم الويب تلقائيًا التي يملكها Certbot لكن هنالك ميزات أخرى لها قد تجذبك:
- هنالك عميل مكتوب بكل لغات البرمجة تقريبًا، بما في ذلك سكربتات الصدفة (shell scripts) ولغة Go و Node.js، وقد تستفيد من ذلك إن كنتَ تُنشِئ شهادات في بيئة مغلقة لا يمكن تضمين بايثون فيها ولا بقية اعتماديات Certbot.
- بعض العملاء يمكن أن يعملوا دون امتيازات الجذر، فمن المستحسن تقليل كمية الشيفرات التي تعمل بامتيازات الجذر إلى أقل قدر ممكن.
- الكثير من العملاء يمكنها أتمتة عملية التحقق عبر DNS عبر استخدام الواجهة البرمجية المناسبة لموفِّر خدمة DNS لإنشاء سجلات TXT تلقائيًا، والتحقق عبر DNS يسمح بتوليد شهادات لحالات الاستخدام الغريبة مثل تشفير خواديم الويب التي لا يمكن للعموم الوصول إليها.
- بعض العملاء يمكن أن يندمج مع خودايم الويب أو الخواديم الوسيطة (proxy) العكسية، أو موزّعات الحِمل (load balancers) مما يسهِّل عملية الضبط والتشغيل.
بعض أشهر تلك العملاء:
- lego المكتوب بلغة Go، والذي يُثبَّت عبر ملفٍ ثنائيٍ وحيد، والذي يدعم عدد من مزودي خدمة DNS لتسهيل التحقق عبر DNS.
- acme.sh وهو سكربت صدفة بسيط يمكن أن يعمل دون امتيازات الجذر، ويستطيع أن يتواصل مع أكثر من 30 مزودًا لخدمة DNS.
- Caddy وهو خادوم ويب كامل مكتوب بلغة Go والذي يملك دعمًا مدمجًا فيه لخدمة Let’s Encrypt.
يتوافر الكثير من العملاء، وأصبحت العديد من الخدمات والخواديم تؤتمت عملية إعداد TLS/SSL بدعم خدمة Let’s Encrypt فيها.

الخلاصة

لقد شرحنا أساسيات عمل خدمة Let’s Encrypt، وناقشنا أشهر العملاء المتوافرين، وإذا أردتَ معرفة كيفية إعداد هذه الخدمة مع بقية البرمجيات فأنصحك بالاطلاع على درس تنصيب شهادة SSL مجانية عبر خدمة Let’s encrypt على خادوم لينكس.
ترجمة –وبتصرّف– للمقال An Introduction to Let’s Encrypt لصاحبه Brian Boucheron