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Let's Encrypt: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Let’s Encrypt''' - [[Zertifizierungsstelle]] für [[X.509]]-[[Digitales Zertifikat|Zertifikate]] für [[Transport Layer Security]] (TLS)
'''Let's Encrypt''' - [[Zertifizierungsstelle]] für [[X.509]]-basierte [[Transport Layer Security|TLS]]-[[Digitales Zertifikat|Zertifikate]]


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
* Die Zertifikate haben eine Gültigkeit von jeweils 90 Tagen und können manuell oder automatisch erneuert werden
; Automatisierte Ausstellung und Erneuerung von TLS-Zertifikaten
* Dabei ersetzt ein automatisierter Prozess die bisher gängigen komplexen händischen Vorgänge bei der Erstellung, Validierung, Signierung, Einrichtung und Erneuerung von Zertifikaten für verschlüsselte Websites
ACME-Protokoll ([[RFC/8555]])
* ACME-Client weist die Kontrolle über eine Domain nach und ruft ein Zertifikat ab
* Zertifikate besitzen eine maximale Gültigkeit von 90 Tagen, daher sollte eine automatische Erneuerung konfiguriert werden
 
; [[Zertifizierungsstelle]] für [[X.509]]-basierte [[Transport Layer Security|TLS]]-[[Digitales Zertifikat|Zertifikate]]
Internet Security Research Group (ISRG)
* offen
* gemeinnützig
* automatisiert
* kostenlos
* kostenlos


=== Überblick ===
; Bedeutung
Ziel des Projekts ist es, verschlüsselte Verbindungen im [[World Wide Web]] zum Normalfall zu machen
Let’s Encrypt hat die Verbreitung von HTTPS im [[World Wide Web]] wesentlich beschleunigt und die Hürden für den Einsatz von Transportverschlüsselung deutlich gesenkt
* Indem unter anderem Zahlung, [[Webserver]]konfiguration, Validierungs-E-Mails und die Sorge um abgelaufene Zertifikate überflüssig werden, sollen Aufwand für Einrichtung und Pflege von TLS-Kryptografie deutlich gesenkt werden
* Das Projekt unterstützt Bestrebungen großer [[Webbrowser]]-Projekte, unverschlüsseltes [[Hypertext Transfer Protocol|HTTP]] als unsicher zu kennzeichnen
* Für den gesellschaftlichen Nutzen erhielt Let’s Encrypt mehrere Auszeichnungen, darunter den FSF Award 2019


Bei aktuellen Bestrebungen von großen [[Webbrowser]]-Projekten, unverschlüsseltes [[Hypertext Transfer Protocol|HTTP]] als überholt zu erklären und zukünftig davor zu warnen oder die Unterstützung einzuschränken, wird unter anderem auf die Verfügbarkeit von Let’s Encrypt gesetzt
=== Zertifikate ===
; Domain-Validation
Domain-Validation-(DV)-Zertifikate
* DNS-Namen
* Einzelnamen
* Subject-Alternative-Name-Zertifikate
* Wildcard-Zertifikate


Um sowohl die eigene Vertrauenswürdigkeit zu erhöhen, als auch gegen Angriffe und Manipulationsversuche zu schützen, soll auf größtmögliche Transparenz gesetzt werden
; OV- und EV-Zertifikate
* Dazu werden zum Beispiel regelmäßig Transparenzberichte veröffentlicht, alle Ausstellungstransaktionen öffentlich protokolliert (u. a. mit [[Certificate Transparency]]) und möglichst viel auf [[Offener Standard|offene Standards]] und [[freie Software]] gesetzt
Werden nicht angeboten
* Antragsprozesse nicht vollständig automatisierbar


Das Projekt erhielt den [[FSF Award]] 2019
; Gültigkeit
Standardgültigkeit der Zertifikate beträgt 90 Tage
* Für den produktiven Betrieb ist eine automatisierte Erneuerung vorgesehen (z. B. über ACME-Clients


Es werden TLS-Zertifikate mit [[Domain Validation Certificate|Domain Validation]] (DV) ausgestellt
; Kosten
* Bewusst nicht angeboten werden TLS-Zertifikate mit einer Prüfung auf [[Organization Validation Certificate|Organization Validation]] (OV) und [[Extended Validation Certificate|Extended Validation]] (EV), da deren Antragsprozess per Definition nicht vollautomatisiert möglich ist und der Zweck von Let’s Encrypt ist, eine niederschwellige unmittelbare Ausstellung von TLS-Zertifikaten zu ermöglichen
* Ausstellung und Nutzung der Zertifikate sind kostenfrei
* Es wird weitgehend auf [[freie Software]] und offene Standards gesetzt


=== Beteiligte ===
; Transparenz
Let’s Encrypt ist ein von der gemeinnützigen [[Internet Security Research Group]] (ISRG) angebotener Dienst
* Ausgestellte Zertifikate werden in öffentlichen Logsystemen (z. B. Certificate Transparency) protokolliert
* Hauptsponsoren sind unter anderem die [[Electronic Frontier Foundation]] (EFF), die [[Mozilla Foundation]], [[Akamai]], [[Google|Google Chrome]] und [[Cisco Systems]]
* Die Betreibenden veröffentlichen regelmäßig Transparenz- und Sicherheitsberichte
* Weitere Beteiligte sind die Zertifizierungsstelle [[IdenTrust]], die [[University of Michigan]] (U-M), die [[Stanford Law School]], die [[Linux Foundation]]


== Siehe auch ==
=== Organisation ===
* [[CAcert]]
Let’s Encrypt ist ein von der Internet Security Research Group angebotener Dienst
* Finanzierung erfolgt überwiegend durch Sponsoring großer Unternehmen aus Browser-, CDN- und Infrastrukturbereich sowie durch Spenden
* Zu den wichtigen Unterstützenden gehören unter anderem die Electronic Frontier Foundation (EFF), die [[Mozilla|Mozilla Foundation]], Akamai, Google Chrome und [[Cisco Systems]]


=== Links ===
=== Vertrauensmodell und Zertifikatskette ===
==== Projekt ====
Let’s Encrypt
# [https://letsencrypt.org/ Offizielle Website]
* betreibt eigene Root-Zertifikate
** z. B. ''ISRG Root X1''
* stellt davon abgeleitete Zwischenzertifikate bereit


==== Weblinks ====
; Kompatibilität mit älteren Clients
# [https://media.libreplanet.org/u/libreplanet/m/seth-schoen-lets-encrypt/ Seth Schoens Vorlesung bei Libre Planet 2015 zu Let’s Encrypt]
* Zur Sicherstellung der Kompatibilität mit älteren Clients wurden zeitweise zusätzlich von IdenTrust signierte Zwischenzertifikate eingesetzt
# [https://cryptologie.net/article/274 technische Einführung] in einem Blogeintrag von David Wong
* Die aktuell verwendeten Root- und Intermediate-Zertifikate sowie Details zur Schlüsselinfrastruktur sind in [[Let's Encrypt/Technik]] beschrieben


= TMP 2 =
=== Technik ===
== ACME Client Implementierungen ==
Let’s Encrypt verwendet das ACME-Protokoll (Automatic Certificate Management Environment) zur automatisierten Ausstellung und Erneuerung von Zertifikaten
Let’s Encrypt verwendet das ACME-Protokoll, um zu überprüfen, ob Sie einen bestimmten Domainnamen steuern und um Ihnen ein Zertifikat auszustellen
* ACME-Clients führen die Authentifizierung der Domain und die Installation der Zertifikate auf dem Zielsystem aus
* Um ein Let’s Encrypt-Zertifikat zu erhalten, müssen Sie eine ACME-Clientsoftware auswählen
* Unterstützte Validierungsmethoden (z. B. ''HTTP-01'', ''DNS-01'', ''TLS-ALPN-01'') sowie konkrete Anwendungsbeispiele werden in [[Let's Encrypt/Anwendungen]] beschrieben
* Weitere technische Details zur Implementierung, zur CA-Software und zur Infrastruktur sind in [[Let's Encrypt/Technik]] zusammengefasst


Die folgenden ACME-Clients werden von Dritten angeboten
== ACME ==
* Let’s Encrypt kontrolliert oder überprüft keine Clients von Drittanbietern und kann keine Garantie für deren Sicherheit oder Zuverlässigkeit abgeben
; Automatic Certificate Management Environment
Funktionsweise von ACME


Einige ACME-Clients im Browser sind zwar verfügbar, werden hier jedoch nicht aufgeführt, da sie einen manuellen Erneuerungsworkflow fördern, der zu einer schlechten Benutzererfahrung führt und das Risiko von versäumten Erneuerungen erhöht
=== Architektur ===
; ACME-Ablauf
Objekte und Schritte
{| class="wikitable options big"
|-
! Schritt !! Beschreibung
|-
| Account Key || kryptografische Identität des Clients
|-
| Order || Anforderung eines oder mehrerer Zertifikate
|-
| Authorization || Nachweis der Kontrolle für jede Domain
|-
| Challenge || konkrete Prüfaufgabe (HTTP-01, DNS-01, TLS-ALPN-01)
|-
| Finalization || Übermittlung des CSR
|-
| Certificate || Ausstellung des Zertifikats
|}


==== Empfohlen: Certbot ====
Diese Struktur entspricht dem ACME-Standard ([[RFC/8555]])
Wir empfehlen, dass die meisten Leute mit dem [https://certbot.eff.org/ Certbot] Client beginnen
* Er kann einfach ein Zertifikat für Sie erhalten oder auch bei der Installation geholfen werden, je nachdem, was Sie bevorzugen
* Es ist einfach zu bedienen, funktioniert mit vielen Betriebssystemen und ist gut dokumentiert


Wenn certbot nicht Ihren Anforderungen entspricht oder Sie einfach etwas anderes ausprobieren möchten, können Sie unten aus einer Vielzahl von Clients auswählen, sortiert nach der Sprache oder Umgebung, in der sie ausgeführt werden
=== Domain-Validierung ===
Der Client erzeugt ein Schlüsselpaar und fordert Validierungsaufgaben an
* Nach Bereitstellung der Challenge-Ressourcen prüft die Zertifizierungsstelle deren Erfüllung
* Bei Erfolg gilt der Account Key als autorisiert


==== ACMEv1 und ACMEv2 ====
=== Zertifikatausstellung und Widerruf ===
Let’s Encrypt unterstützt die ACMEv2 API, welche kompatibel ist mit dem [https://tools.ietf.org/html/rfc8555 finalisierten ACME Standard]
Zur Ausstellung wird eine Zertifikatsanforderung (CSR) übermittelt
* Wir [https://community.letsencrypt.org/t/end-of-life-plan-for-acmev1/88430/ bauen langsam die ältere ACMEv1 API] in 2020 und 2021 ab
* Nach erfolgreicher Prüfung wird ein Zertifikat zurückgegeben
* Wenn Sie bereits einen dieser Clients verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie auf die neueste Version aktualisieren
* Widerrufe erfolgen über signierte Widerrufsanfragen
* Wenn der von Ihnen verwendete Client unten nicht aufgeführt ist, wenden Sie sich an die Projektbetreuer, oder wechseln Sie zu einem anderen Client
* Entsprechende Informationen werden über die üblichen Kanäle publiziert


https://letsencrypt.org/de/docs/client-options/
=== ACME-Challenge-Typen ===
Für die Domainvalidierung stehen mehrere Verfahren zur Verfügung
* Auswahl und Einsatz hängen von Infrastruktur, DNS-Zugriff und Port-Verfügbarkeit ab


== Erste Schritte ==
{| class="wikitable options big gnu"
Um HTTPS auf Ihrer Website zu aktivieren, brauchen Sie ein Zertifikat (eine Datei) von einer Zertifizierungsstelle (CA)
! Methode
* Let’s Encrypt ist eine CA
! Port
* Um für Ihre Domain ein Zertifikat von Let’s Encrypt zu bekommen, müssen Sie nachweisen, dass Sie die Kontrolle über diese Domain haben
! Vorteile
* Mit Let’s Encrypt benutzen Sie Software, die das [https://tools.ietf.org/html/rfc8555 ACME-Protokoll] benutzt, welches typischerweise auf Ihrem Web-Host läuft
! Nachteile
|-
| HTTP-01
| Port 80
|
* Einfach einzurichten
* Kompatibel mit den meisten Webservern
* Automatisierbar
|
* Erfordert offenen Port 80
* Probleme hinter CDN/Reverse-Proxy möglich
* Nicht nutzbar für Wildcard-Zertifikate
|-
| DNS-01
| TXT-Record
|
* Ermöglicht Ausstellung von Wildcard-Zertifikaten
* Unabhängig von Ports oder Webserver
* Sehr flexibel bei komplexen Infrastrukturen
|
* Erfordert DNS-API oder manuellen Eingriff
* DNS-Propagation kann Verzögerungen verursachen
|-
| TLS-ALPN-01
| Port 443
|
* Keine Abhängigkeit von Port 80
* Funktioniert hinter bestimmten Proxies besser
|
* Benötigt direkte Kontrolle über TLS-Konfiguration
* Nicht überall unterstützt
|}


Um herauszufinden, welche Methode für Sie die richtige ist, ist es wichtig herauszufinden, ob Sie zu Ihrer Webseite [https://en.wikipedia.org/wiki/Shell_account Shell-Zugang] haben (auch bekannt als SSH-Zugang)
=== Rate Limits ===
* Wenn Sie Ihre Website durch eine Kontrollschnittstelle verwalten wie [https://cpanel.net/ cPanel], [https://www.plesk.com/ Plesk] oder [https://wordpress.org/ WordPress], dann haben Sie wahrscheinlich keinen Shell-Zugang
Let’s Encrypt setzt v=erschiedene Beschränkungen ein, um Missbrauch zu verhindern
* Sicherheitshalber können Sie Ihren Dienstanbieter fragen
* Für einen stabilen Betrieb sollte die automatisierte Erneuerung auf die Staging-Umgebung getestet werden


=== Mit Shell-Zugang ===
; Limits
Wir empfehlen den meisten Leuten mit Shell-Zugang die Benutzung des ACME [https://certbot.eff.org/ Certbots]
* Begrenzte Anzahl neuer Zertifikate pro registrierter Domain pro Woche
* Er kann Zertifikate automatisch ohne Ausfallzeit erstellen und installieren
* Begrenzung fehlerhafter Validierungsversuche pro Stunde
* Er hat auch einen Expertenmodus für Leute, die keine Autokonfiguration möchten
* Begrenzte Anzahl neuer Orders pro Account innerhalb kurzer Zeiträume
* Er ist einfach zu benutzen, funktioniert auf vielen Betriebssystemen und hat eine großartige Dokumentation. [https://certbot.eff.org/ Besuchen Sie die Seite von Certbot], um passende Anleitungen für Ihr Betriebssystem und ihren Server zu erhalten


Wenn [https://certbot.eff.org/ Certbot] nicht ihren Anforderungen entspricht, oder Sie einen anderen Client verwenden möchten, gibt es [https://letsencrypt.org/de/docs/client-options/ viele weitere ACME-Clients zur Auswahl]
Für Tests steht eine Staging-Umgebung mit deutlich höheren Limits zur Verfügung
* Sobald Sie einen ACME-Client gewählt haben, können Sie in die dazugehörige Dokumentation verwenden


Wenn Sie mit unterschiedlichen ACME-Clients experimentieren, benutzen Sie [https://letsencrypt.org/de/docs/staging-environment/ die Staging-Umgebung], um zu verhindern, dass die [https://letsencrypt.org/de/docs/rate-limits/ Anfragelimits] überschritten werden
; Staging-Umgebung
Die Staging-Umgebung ist eine separate ACME-Testinfrastruktur mit hohen Limits und nicht vertrauenswürdigen Testzertifikaten
* Sie dient zur sicheren Überprüfung von Validierung, Konfiguration und Automatisierung, ohne produktive Limits zu belasten


=== Ohne Shell-Zugriff ===
; Aktivierung der Staging-Umgebung
Der beste Weg, Let’s Encrypt ohne Shell-Zugriff zu benutzen, ist der eingebaute Support von Ihrem Hosting-Provider
Die Nutzung erfolgt über den Staging-ACME-Endpunkt oder entsprechende Client-Optionen
* Wenn Ihr Hosting-Provider Let’s Encrypt Unterstützung anbietet, dann kann er in Ihrem Namen freie Zertifikate anfordern, installieren und automatisch aktuell halten
* Bei einigen Hosting-Providern müssen Sie diese Unterstützung einschalten
* Andere Provider machen dies automatisch für ihre Kunden


[https://community.letsencrypt.org/t/web-hosting-who-support-lets-encrypt/6920 Überprüfen Sie unsere Liste von Hosting-Providern], um zu sehen, ob Ihrer mit dabei ist
* Certbot: ''--staging''
* Wenn das so ist, folgen Sie der Dokumentation, um Ihr Let’s Encrypt-Zertifikat einzurichten
* ACME-Endpoint
<syntaxhighlight lang="ini" copy line>
https://acme-staging-v02.api.letsencrypt.org/directory
</syntaxhighlight>
* Certbot-Erneuerungstest: ''certbot renew --dry-run''


Wenn Ihr Hosting Provider-Let’s Encrypt nicht unterstützt, können Sie ihn kontaktieren und Unterstützung anfragen
=== Beste Praxis ===
* Wir tun unser Bestes, um Let’s Encrypt-Unterstützung zu ermöglichen und Provider sind oft sehr froh, wenn dieser Vorschlag von ihren Kunden kommt!
* Port 80 sollte für '''HTTP-01'''-Challenges und Weiterleitungen auf HTTPS offen bleiben
* Das Schließen von Port 80 reduziert das Sicherheitsrisiko kaum
* Falls Port 80 durch den Anbieter blockiert ist, können '''DNS-01''' oder '''TLS-ALPN-01''' eingesetzt werden


Wenn Ihr Hosting-Provider Let’s Encrypt nicht integrieren möchte, aber das Hochladen von eigenen Zertifikaten unterstützt, können Sie Certbot auf Ihrem eigenen Rechner installieren und im [https://certbot.eff.org/docs/using.html#manual manuellen Modus] benutzen
* Im manuellen Modus laden Sie eine spezielle Datei auf Ihre Website, um zu beweisen, dass Sie die Kontrolle über diese haben
* Certbot wird dann ein Zertifikat abrufen, welches Sie dann zu Ihrem Hosting-Provider hochladen können
* Wir empfehlen diese Methode nicht, denn sie kostet viel Zeit und Sie müssen sie mehrmals im Jahr wiederholen, da Ihr Zertifikat abläuft
* Für viele Benutzer ist es besser, Let’s Encrypt-Unterstützung von ihrem Hosting-Provider anzufordern oder zu einem anderen Anbieter zu wechseln


== Hilfe erhalten ==
<noinclude>
Wenn Sie Fragen haben zur Auswahl eines ACME-Clients, zur Benutzung eines besonderen Clients oder eine andere Frage bezüglich Let’s Encrypt haben, können Sie gerne unser [https://community.letsencrypt.org/ hilfreiches Community Forum] besuchen


== Wie es funktioniert ==
== ACME-Clients ==
Das Ziel von Let’s Encrypt und des [https://tools.ietf.org/html/rfc8555 ACME-Protokolls] besteht darin, die Einrichtung eines HTTPS-Servers zu ermöglichen, der automatisch ein vertrauenswürdiges Browserzertifikat ohne menschliches Eingreifen erhält
; ACME-Client-Implementierungen
* Dies wird durch Ausführen eines Zertifikatsverwaltungsagenten auf dem Webserver erreicht
Zur Nutzung von Let’s Encrypt muss eine ACME-Clientsoftware eingesetzt werden
* Es stehen zahlreiche Clients von Drittanbietern zur Verfügung
:* Keine Überprüfung oder Zertifizierung dieser Clients durch Let’s Encrypt
* Browserbasierte Clients werden nicht berücksichtigt, da sie manuelle Erneuerungen fördern


Um zu verstehen, wie die Technologie funktioniert, gehen wir die Einrichtung von <tt>https://example.com/</tt> mit einem Zertifikatsverwaltungsagenten durch, der Let’s Encrypt unterstützt
=== Certbot ===
Für die meisten Szenarien wird Certbot empfohlen
* Unterstützt automatisiertes Ausstellen, Installieren und Erneuern von Zertifikaten
* Bietet Auto-Konfiguration sowie Expertenmodus
* Umfangreiche Dokumentation und breite Betriebssystemunterstützung


Dieser Prozess umfasst zwei Schritte
=== ACME Versionen ===
* Zunächst weist der Agent der Zertifizierungsstelle nach, dass der Webserver eine Domain kontrolliert
; ACMEv1/ACMEv2
* Anschließend kann der Agent Zertifikate für diese Domain anfordern, erneuern und widerrufen
Alle unterstützten ACME-Clients verwenden '''ACMEv2 (RFC 8555)'''
* ACMEv1 wurde am 1.&nbsp;Juni 2021 vollständig abgeschaltet


== Domain-Validierung ==
=== Erste Schritte ===
Let’s Encrypt identifiziert den Serveradministrator anhand des öffentlichen Schlüssels
Zur Aktivierung von HTTPS wird ein Zertifikat benötigt, das über ACME angefordert wird
* Wenn die Agentensoftware zum ersten Mal mit Let’s Encrypt interagiert, generiert sie ein neues Schlüsselpaar und weist der Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle nach, dass der Server eine oder mehrere Domain kontrolliert
* Der Nachweis der Domainkontrolle erfolgt über einen ACME-Client oder über Integrationen beim Hosting-Provider
* Dies ist vergleichbar mit dem traditionellen CA-Verfahren, bei dem ein Konto erstellt und diesem Konto Domains hinzugefügt werden
* Entscheidend ist, '''ob Shell-Zugang verfügbar ist'''


Um den Prozess zu starten, fragt der Agent die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle, was zu tun ist, um zu beweisen, dass sie <tt>example.com</tt> kontrolliert
==== Mit Shell-Zugang ====
* Die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle prüft den angeforderten Domainnamen und gibt eine oder mehrere Herausforderungen heraus
Für Shell-Umgebungen wird Certbot empfohlen
* Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit denen der Agent die Kontrolle über die Domain nachweisen kann
* Unterstützt automatische Abläufe ohne Ausfallzeit
* Beispielsweise kann die Zertifizierungsstelle dem Agenten die Wahl zwischen folgenden Optionen geben:* Bereitstellung eines DNS-Eintrags unter <tt>example.com</tt> oder
* Alternativ können weitere ACME-Clients eingesetzt werden
* Bereitstellung einer HTTP-Ressource unter einer bekannten URI unter <tt>http://example.com/</tt>


Neben den Herausforderungen bietet die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle auch eine Nonce, die der Agent mit seinem privaten Schlüsselpaar signieren muss, um zu beweisen, dass er das Schlüsselpaar kontrolliert
Für Tests kann die Staging-Umgebung genutzt werden, um Rate Limits nicht auszulösen


[[Image:Bild1.png|top|alt="Aufforderung zur Validierung von example.com stellen"]]
==== Ohne Shell-Zugriff ====
Optimal ist die Nutzung integrierter Let’s-Encrypt-Unterstützung des Hosting-Providers
* Zertifikate werden automatisch angefordert und erneuert


Die Agentensoftware erfüllt eine der gestellten Herausforderungen
Falls keine Integration vorhanden ist, kann ein Zertifikat manuell erzeugt und anschließend beim Provider hochgeladen werden
* Nehmen wir an, sie ist in der Lage, die zweite Aufgabe oben auszuführen: Sie erstellt eine Datei in einem angegebenen Pfad auf der Website <tt>http://example.com</tt>
* Dieser Ansatz ist aufwendig und muss regelmäßig wiederholt werden
* Der Agent signiert die bereitgestellte Nonce außerdem mit seinem privaten Schlüssel
* Gilt als Notlösung
* Nachdem der Agent diese Schritte ausgeführt hat, benachrichtigt er die Zertifizierungsstelle, dass sie zur Validierung bereit ist


Dann ist es die Aufgabe der Zertifizierungsstelle, zu überprüfen, ob die Aufforderungen erfüllt sind
* Die Zertifizierungsstelle überprüft die Signatur auf der Nonce und versucht, die Datei vom Webserver herunterzuladen und sicherzustellen, dass sie den erwarteten Inhalt hat


[[Image:Bild2.png|top|alt="Erfordert Autorisierung um für example.com zu agieren"]]
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
<div style="column-count:2">
<categorytree hideroot=on mode="pages">Let's Encrypt</categorytree>
</div>
----
{{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}/}}
----
* [[RFC/8555]]
<!--
=== Dokumentation ===


Wenn die Signatur über die Nonce gültig ist und die Herausforderungen ausgecheckt werden, ist der durch den öffentlichen Schlüssel identifizierte Agent berechtigt, die Zertifikatsverwaltung für <tt>example.com</tt> durchzuführen
Platz für interne Hinweise oder zusätzliche Dokumentation
* Wir nennen das Schlüsselpaar, dass der Agent ein “autorisiertes Schlüsselpaar” für <tt>example.com</tt> verwendet hat
-->


== Zertifikatausstellung und Widerruf ==
== Weblinks ==
Wenn der Agent über ein autorisiertes Schlüsselpaar verfügt, ist das Anfordern, Erneuern und Sperren von Zertifikaten ganz einfach: Senden Sie einfach Zertifikatsverwaltungsnachrichten und signieren Sie sie mit dem autorisierten Schlüsselpaar
# [https://letsencrypt.org/ Offizielle Website von Let’s Encrypt]
# [https://cryptologie.net/article/274 Technische Einführung in Let’s Encrypt]


Um ein Zertifikat für die Domain zu erhalten, erstellt der Agent eine PKCS#10-Anforderung [https://tools.ietf.org/html/rfc2986 Zertifikatsignierungsanforderung], in der die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle aufgefordert wird, ein Zertifikat für <tt>example.com</tt> mit einem angegebenen öffentlichen Schlüssel auszustellen
[[Kategorie:Let's Encrypt]]
* Wie üblich enthält der CSR eine Signatur des privaten Schlüssels, der dem öffentlichen Schlüssel in dem CSR entspricht
* Der Agent signiert außerdem die gesamte CSR mit dem autorisierten Schlüssel für <tt>example.com</tt>, damit die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle weiß, dass sie autorisiert ist
 
Wenn die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle die Anforderung erhält, werden beide Signaturen überprüft
* Wenn alles gut aussieht, wird ein Zertifikat für <tt>example.com</tt> mit dem öffentlichen Schlüssel aus dem CSR ausgestellt und an den Agenten zurückgegeben


[[Image:Bild3.png|top|alt="Anfordern eines Zertifikats für example.com"]]
</noinclude>
 
Der Widerruf funktioniert auf ähnliche Weise
* Der Agent unterzeichnet eine Sperranforderung mit dem für <tt>example.com</tt> autorisierten Schlüsselpaar, und die Let’s Encrypt-Zertifizierungsstelle überprüft, ob die Anforderung autorisiert ist
* In diesem Fall werden Sperrinformationen in den normalen Sperrkanälen (z.&nbsp;B.&nbsp;
* OCSP) veröffentlicht, sodass vertrauende Parteien wie Browser wissen können, dass sie das widerrufene Zertifikat nicht akzeptieren sollten
 
[[Image:Bild4.png|top|Anfrage zum Widerruf eines Zertifikats für example.com
 
== Beste Praxis ==
;Port 80 offen halten
Gelegentlich erhalten wir Berichte von Personen, die Probleme mit der Verwendung des Aufforderungstyps HTTP-01 haben, weil sie den Port 80 für ihren Webserver durch eine Firewall geschützt haben
* Wir empfehlen, dass alle Server, die für die allgemeine Webnutzung vorgesehen sind, sowohl HTTP auf Port 80 als auch HTTPS auf Port 443 anbieten
* Sie sollten auch Weiterleitungen für alle Port 80-Anforderungen und möglicherweise einen HSTS-Header (auf Port 443-Anforderungen) senden
 
Das Zulassen von Port 80 führt nicht zu einem größeren Angriffsvektor auf Ihrem Server, da Anforderungen an Port 80 im Allgemeinen von derselben Software bedient werden wie auf Port 443
 
Das Schließen von Port 80 verringert nicht das Risiko für eine Person, die versehentlich Ihre Webseite über HTTP besucht
* Unter normalen Umständen würde diese Person eine Weiterleitung zu HTTPS erhalten, und der nachfolgende Datenverkehr wird geschützt
* Wenn diese Person einem aktiven Man-In-The-Middle-Angriff (MITM) unterliegt, antwortet der MITM auf Port 80, sodass Ihre Site niemals die Möglichkeit hat, mit “Verbindung abgelehnt” zu antworten
 
Wenn Sie den Port 80 offen halten, um eine Weiterleitung zu ermöglichen, können die Benutzer die richtige Version Ihrer Webseite (die HTTPS-Version) aufrufen
* Es gibt verschiedene Situationen, auf die Sie keinen Einfluss haben und die möglicherweise kurzzeitig jemanden auf der HTTP-Version Ihrer Webseite landen - beispielsweise die automatische Verknüpfung in E-Mails oder die manuelle Eingabe eines Domainnamens
* Es ist für sie besser, eine Weiterleitung als einen Fehler zu erhalten
 
Leider haben Sie möglicherweise keine Kontrolle darüber, ob Port 80 für Ihre Webseite blockiert ist
* Einige (hauptsächlich private) Internetdienstanbieter blockieren Port 80 aus verschiedenen Gründen
* Wenn Ihr ISP dies tut, Sie jedoch weiterhin Zertifikate von Let’s Encrypt erhalten möchten, haben Sie zwei Möglichkeiten: Sie können DNS-01-Challenges verwenden oder Sie können einen der Clients verwenden, der TLS-ALPN-01-Herausforderungen unterstützt (auf Port 443)
 
 
[[Kategorie:Let's Encrypt]]
[[Kategorie:X.509]]

Aktuelle Version vom 29. Dezember 2025, 09:59 Uhr

Let's Encrypt - Zertifizierungsstelle für X.509-basierte TLS-Zertifikate

Beschreibung

Automatisierte Ausstellung und Erneuerung von TLS-Zertifikaten

ACME-Protokoll (RFC/8555)

  • ACME-Client weist die Kontrolle über eine Domain nach und ruft ein Zertifikat ab
  • Zertifikate besitzen eine maximale Gültigkeit von 90 Tagen, daher sollte eine automatische Erneuerung konfiguriert werden
Zertifizierungsstelle für X.509-basierte TLS-Zertifikate

Internet Security Research Group (ISRG)

  • offen
  • gemeinnützig
  • automatisiert
  • kostenlos
Bedeutung

Let’s Encrypt hat die Verbreitung von HTTPS im World Wide Web wesentlich beschleunigt und die Hürden für den Einsatz von Transportverschlüsselung deutlich gesenkt

  • Das Projekt unterstützt Bestrebungen großer Webbrowser-Projekte, unverschlüsseltes HTTP als unsicher zu kennzeichnen
  • Für den gesellschaftlichen Nutzen erhielt Let’s Encrypt mehrere Auszeichnungen, darunter den FSF Award 2019

Zertifikate

Domain-Validation

Domain-Validation-(DV)-Zertifikate

  • DNS-Namen
  • Einzelnamen
  • Subject-Alternative-Name-Zertifikate
  • Wildcard-Zertifikate
OV- und EV-Zertifikate

Werden nicht angeboten

  • Antragsprozesse nicht vollständig automatisierbar
Gültigkeit

Standardgültigkeit der Zertifikate beträgt 90 Tage

  • Für den produktiven Betrieb ist eine automatisierte Erneuerung vorgesehen (z. B. über ACME-Clients
Kosten
  • Ausstellung und Nutzung der Zertifikate sind kostenfrei
  • Es wird weitgehend auf freie Software und offene Standards gesetzt
Transparenz
  • Ausgestellte Zertifikate werden in öffentlichen Logsystemen (z. B. Certificate Transparency) protokolliert
  • Die Betreibenden veröffentlichen regelmäßig Transparenz- und Sicherheitsberichte

Organisation

Let’s Encrypt ist ein von der Internet Security Research Group angebotener Dienst

  • Finanzierung erfolgt überwiegend durch Sponsoring großer Unternehmen aus Browser-, CDN- und Infrastrukturbereich sowie durch Spenden
  • Zu den wichtigen Unterstützenden gehören unter anderem die Electronic Frontier Foundation (EFF), die Mozilla Foundation, Akamai, Google Chrome und Cisco Systems

Vertrauensmodell und Zertifikatskette

Let’s Encrypt

  • betreibt eigene Root-Zertifikate
    • z. B. ISRG Root X1
  • stellt davon abgeleitete Zwischenzertifikate bereit
Kompatibilität mit älteren Clients
  • Zur Sicherstellung der Kompatibilität mit älteren Clients wurden zeitweise zusätzlich von IdenTrust signierte Zwischenzertifikate eingesetzt
  • Die aktuell verwendeten Root- und Intermediate-Zertifikate sowie Details zur Schlüsselinfrastruktur sind in Let's Encrypt/Technik beschrieben

Technik

Let’s Encrypt verwendet das ACME-Protokoll (Automatic Certificate Management Environment) zur automatisierten Ausstellung und Erneuerung von Zertifikaten

  • ACME-Clients führen die Authentifizierung der Domain und die Installation der Zertifikate auf dem Zielsystem aus
  • Unterstützte Validierungsmethoden (z. B. HTTP-01, DNS-01, TLS-ALPN-01) sowie konkrete Anwendungsbeispiele werden in Let's Encrypt/Anwendungen beschrieben
  • Weitere technische Details zur Implementierung, zur CA-Software und zur Infrastruktur sind in Let's Encrypt/Technik zusammengefasst

ACME

Automatic Certificate Management Environment

Funktionsweise von ACME

Architektur

ACME-Ablauf

Objekte und Schritte

Schritt Beschreibung
Account Key kryptografische Identität des Clients
Order Anforderung eines oder mehrerer Zertifikate
Authorization Nachweis der Kontrolle für jede Domain
Challenge konkrete Prüfaufgabe (HTTP-01, DNS-01, TLS-ALPN-01)
Finalization Übermittlung des CSR
Certificate Ausstellung des Zertifikats

Diese Struktur entspricht dem ACME-Standard (RFC/8555)

Domain-Validierung

Der Client erzeugt ein Schlüsselpaar und fordert Validierungsaufgaben an

  • Nach Bereitstellung der Challenge-Ressourcen prüft die Zertifizierungsstelle deren Erfüllung
  • Bei Erfolg gilt der Account Key als autorisiert

Zertifikatausstellung und Widerruf

Zur Ausstellung wird eine Zertifikatsanforderung (CSR) übermittelt

  • Nach erfolgreicher Prüfung wird ein Zertifikat zurückgegeben
  • Widerrufe erfolgen über signierte Widerrufsanfragen
  • Entsprechende Informationen werden über die üblichen Kanäle publiziert

ACME-Challenge-Typen

Für die Domainvalidierung stehen mehrere Verfahren zur Verfügung

  • Auswahl und Einsatz hängen von Infrastruktur, DNS-Zugriff und Port-Verfügbarkeit ab
Methode Port Vorteile Nachteile
HTTP-01 Port 80
  • Einfach einzurichten
  • Kompatibel mit den meisten Webservern
  • Automatisierbar
  • Erfordert offenen Port 80
  • Probleme hinter CDN/Reverse-Proxy möglich
  • Nicht nutzbar für Wildcard-Zertifikate
DNS-01 TXT-Record
  • Ermöglicht Ausstellung von Wildcard-Zertifikaten
  • Unabhängig von Ports oder Webserver
  • Sehr flexibel bei komplexen Infrastrukturen
  • Erfordert DNS-API oder manuellen Eingriff
  • DNS-Propagation kann Verzögerungen verursachen
TLS-ALPN-01 Port 443
  • Keine Abhängigkeit von Port 80
  • Funktioniert hinter bestimmten Proxies besser
  • Benötigt direkte Kontrolle über TLS-Konfiguration
  • Nicht überall unterstützt

Rate Limits

Let’s Encrypt setzt v=erschiedene Beschränkungen ein, um Missbrauch zu verhindern

  • Für einen stabilen Betrieb sollte die automatisierte Erneuerung auf die Staging-Umgebung getestet werden
Limits
  • Begrenzte Anzahl neuer Zertifikate pro registrierter Domain pro Woche
  • Begrenzung fehlerhafter Validierungsversuche pro Stunde
  • Begrenzte Anzahl neuer Orders pro Account innerhalb kurzer Zeiträume

Für Tests steht eine Staging-Umgebung mit deutlich höheren Limits zur Verfügung

Staging-Umgebung

Die Staging-Umgebung ist eine separate ACME-Testinfrastruktur mit hohen Limits und nicht vertrauenswürdigen Testzertifikaten

  • Sie dient zur sicheren Überprüfung von Validierung, Konfiguration und Automatisierung, ohne produktive Limits zu belasten
Aktivierung der Staging-Umgebung

Die Nutzung erfolgt über den Staging-ACME-Endpunkt oder entsprechende Client-Optionen

  • Certbot: --staging
  • ACME-Endpoint
https://acme-staging-v02.api.letsencrypt.org/directory
  • Certbot-Erneuerungstest: certbot renew --dry-run

Beste Praxis

  • Port 80 sollte für HTTP-01-Challenges und Weiterleitungen auf HTTPS offen bleiben
  • Das Schließen von Port 80 reduziert das Sicherheitsrisiko kaum
  • Falls Port 80 durch den Anbieter blockiert ist, können DNS-01 oder TLS-ALPN-01 eingesetzt werden



ACME-Clients

ACME-Client-Implementierungen

Zur Nutzung von Let’s Encrypt muss eine ACME-Clientsoftware eingesetzt werden

  • Es stehen zahlreiche Clients von Drittanbietern zur Verfügung
  • Keine Überprüfung oder Zertifizierung dieser Clients durch Let’s Encrypt
  • Browserbasierte Clients werden nicht berücksichtigt, da sie manuelle Erneuerungen fördern

Certbot

Für die meisten Szenarien wird Certbot empfohlen

  • Unterstützt automatisiertes Ausstellen, Installieren und Erneuern von Zertifikaten
  • Bietet Auto-Konfiguration sowie Expertenmodus
  • Umfangreiche Dokumentation und breite Betriebssystemunterstützung

ACME Versionen

ACMEv1/ACMEv2

Alle unterstützten ACME-Clients verwenden ACMEv2 (RFC 8555)

  • ACMEv1 wurde am 1. Juni 2021 vollständig abgeschaltet

Erste Schritte

Zur Aktivierung von HTTPS wird ein Zertifikat benötigt, das über ACME angefordert wird

  • Der Nachweis der Domainkontrolle erfolgt über einen ACME-Client oder über Integrationen beim Hosting-Provider
  • Entscheidend ist, ob Shell-Zugang verfügbar ist

Mit Shell-Zugang

Für Shell-Umgebungen wird Certbot empfohlen

  • Unterstützt automatische Abläufe ohne Ausfallzeit
  • Alternativ können weitere ACME-Clients eingesetzt werden

Für Tests kann die Staging-Umgebung genutzt werden, um Rate Limits nicht auszulösen

Ohne Shell-Zugriff

Optimal ist die Nutzung integrierter Let’s-Encrypt-Unterstützung des Hosting-Providers

  • Zertifikate werden automatisch angefordert und erneuert

Falls keine Integration vorhanden ist, kann ein Zertifikat manuell erzeugt und anschließend beim Provider hochgeladen werden

  • Dieser Ansatz ist aufwendig und muss regelmäßig wiederholt werden
  • Gilt als Notlösung


Anhang

Siehe auch

Weblinks

  1. Offizielle Website von Let’s Encrypt
  2. Technische Einführung in Let’s Encrypt


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