Node.js 部署免费/自动续订 HTTPS
随着互联网快速发展，互联网信息安全越来越受到大家重视，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 年底，我就写过 《 从 HTTP 到 HTTPS 系列 》文章来讲解 HTTPS。当时结合本站的部署经验，给大家详细介绍了 《 IIS 部署免费 HTTPS 》。
这篇文章就跟大家介绍一下 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 使用率的增长情况：
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 免费证书的优势：
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。
所以这次部署的证书也是围绕 Let's Encrypt 展开。
greenlock-express
由于 js 生态圈的繁华，所以想找一个现有的包是件很轻松的事情，greenlock-express 这个包就帮助我们封装了 Let's Enctrypt 证书的部署，只需要引入这个包并使用，就可以：
- 自动注册
Let's Encrypt证书 - 自动续订( 80 天左右)，且服务器无需重启
- 支持虚拟主机
并且 greenlock 相关的证书生态圈十分完善，同样有支持 koa 的 greenlock-koa。
安装和使用
通过 npm 安装 greenlock-express：
$ npm install --save [email protected]
使用起来非常简单，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: '[email protected]',
// 是否同意 Let's Encrypt 条款... 这必须为 true 啊，不然走不下去
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)证书存在 ~/letsencrypt。
当然上面代码只能用于测试/开发环境，因为它并没有申请一个有效的证书，而是生成了一个自签名的证书（跟以前的 12306 自签证书一样），用于在开发环境中调试。
API
greenlock-express 的 create(options) 函数参数签名如下：
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
/**
* 是否同意协议
*/
agreeTos: boolean
/**
* 在注册域名获取证书前，会执行这个回调函数
* string[]: 一组需要注册证书的域名
* 函数: 第一个参数跟 Options 格式差不多，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之后传递的回调函数
*/
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
}经过测试，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
生产环境中部署还需要做一些配置改动和引入一些包。
更新包：
$ npm i --save [email protected] $ npm i --save le-challenge-fs $ npm i --save le-store-certbot $ npm i --save redirect-https
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) {
/*
* 注意这里如果是这样写的话，一定要对域名做校验
* 否则其他人可以通过将域名指向你的服务器地址，导致你注册了其他域名的证书
* 从而造成安全性问题
*/
// 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')
})如果没有生效，可以检查下 ~/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，主要来说改进了这些地方：
- 二进制协议：采用二进制流
- 多路复用：一次请求多次复用管道
- 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愿意支持 HTTP，所以基本上可以认为，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，叫做 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得到了 Chrome、Firefox 和 Opera 的支持，应用越来越广泛。然后 HTTP 工作组 (HTTP-WG) 在这个 SPDY 的基础上，设计了 HTTP/2，所以可以说 SPDY 是 HTTP/2 的前身。
关于 HTTP/2 的详情可以参考 这篇文章。
部署 HTTP/2
引入 HTTP/2 在 Node.js 中也十分简单，只需要引入 spdy 包即可：
$ npm i --save spdy
然后我们把上一节的代码做一点修改即可支持 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) {
/*
* 注意这里如果是这样写的话，一定要对域名做校验
* 否则其他人可以通过将域名指向你的服务器地址，导致你注册了其他域名的证书
* 从而造成安全性问题
*/
// 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())}`)
})至于 HTTP/2 相关的技术应用，会在后续篇幅中再为大家讲解。
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