Let's Encrypt ist eine gemeinnützige Zertifizierungsstelle der Internet Security Research Group (ISRG), die X.509- Zertifikate für die Transport Layer Security (TLS)-Verschlüsselung kostenlos anbietet. Sie ist die weltweit größte Zertifizierungsstelle [ 3 ] und wird von über 700 Millionen Websites genutzt [ 4 ]. Ziel ist es, durch die breite Einführung von HTTPS ein sichereres und datenschutzfreundlicheres Web zu schaffen . Die Internet Security Research Group , der Anbieter des Dienstes, ist eine gemeinnützige Organisation [ 5 ] . Zu den Hauptförderern der ISRG gehören die Electronic Frontier Foundation (EFF), die Mozilla Foundation , OVHcloud , Cisco Systems , Facebook , Google Chrome , die Internet Society , AWS , Nginx und die Gates Foundation [ 6 ] . Weitere Partner sind die Zertifizierungsstelle IdenTrust [ 7 ] , die University of Michigan [ 8 ] und die Linux Foundation [ 9 ] .

Überblick

Beispiel einer Website, die Let's Encrypt verwendet
Beispiel eines Let's Encrypt-Zertifikats

Die Mission der Organisation ist es, durch die Förderung der breiten Akzeptanz von HTTPS ein sichereres und datenschutzfreundlicheres World Wide Web zu schaffen. [ 10 ] Let's Encrypt-Zertifikate sind standardmäßig 90 Tage gültig und können jederzeit erneuert werden. [ 11 ] Optional können Zertifikate mit einer Gültigkeit von 45 Tagen (tlsserver-Profil) oder 6 Tagen (kurzfristiges Profil) ausgestellt werden. [ 12 ] [ 13 ] Dies geschieht durch einen automatisierten Prozess, der die manuelle Erstellung, Validierung , Signierung , Installation und Erneuerung von Zertifikaten für sichere Websites überflüssig macht. [ 14 ] [ 15 ] Das Projekt gibt an, verschlüsselte Verbindungen zu World Wide Web-Servern zum Standard zu machen. [ 16 ] Durch den Wegfall von Zahlungen, Webserver-Konfiguration, Verwaltung von Validierungs-E-Mails und Zertifikatserneuerung soll die Komplexität der Einrichtung und Wartung der TLS-Verschlüsselung deutlich reduziert werden. [ 17 ]

Auf einem Linux- Webserver genügen zwei Befehle, um die HTTPS- Verschlüsselung einzurichten und Zertifikate zu erwerben und zu installieren. [ 18 ] [ 19 ] Zu diesem Zweck wurde ein Softwarepaket in die offiziellen Software-Repositories von Debian und Ubuntu aufgenommen . [ 20 ] [ 21 ] Aktuelle Initiativen großer Browser-Entwickler wie Mozilla und Google zur Abschaffung unverschlüsselten HTTP setzen auf die Verfügbarkeit von Let's Encrypt. [ 22 ] [ 23 ] Dem Projekt wird das Potenzial zugeschrieben, verschlüsselte Verbindungen zum Standard für das gesamte Web zu machen. [ 24 ]

Der Dienst stellt ausschließlich domainvalidierte Zertifikate aus , da diese vollständig automatisiert werden können. Organisationsvalidierung und erweiterte Validierungszertifikate erfordern die manuelle Überprüfung aller Registranten und werden daher von Let's Encrypt nicht angeboten. [ 25 ] Die Unterstützung für ACME v2 und Wildcard-Zertifikate wurde im März 2018 hinzugefügt. [ 26 ] Die von Let's Encrypt verwendete Domainvalidierung (DV) stammt aus dem Jahr 2002 und war bei ihrer Einführung durch GeoTrust zunächst umstritten, bevor sie sich zu einer weithin akzeptierten Methode für die Ausstellung von SSL-Zertifikaten entwickelte. [ 27 ]

Durch größtmögliche Transparenz möchte die Organisation sowohl ihre eigene Vertrauenswürdigkeit schützen als auch Angriffe und Manipulationsversuche abwehren. Zu diesem Zweck veröffentlicht sie regelmäßig Transparenzberichte [ 28 ] , protokolliert alle ACME -Transaktionen öffentlich (z. B. mithilfe von Certificate Transparency ) und verwendet so weit wie möglich offene Standards und freie Software . [ 18 ]

Geschichte

Das Let's Encrypt-Projekt wurde 2012 von zwei Mozilla-Mitarbeitern, Josh Aas und Eric Rescorla, zusammen mit Peter Eckersley von der Electronic Frontier Foundation und J. Alex Halderman von der University of Michigan ins Leben gerufen . Die Internet Security Research Group , das Unternehmen hinter Let's Encrypt, wurde im Mai 2013 gegründet. [ 8 ]

Let's Encrypt wurde am 18. November 2014 öffentlich angekündigt. [ 29 ]

Am 28. Januar 2015 wurde das ACME-Protokoll offiziell der IETF zur Standardisierung vorgelegt. [ 30 ] Am 9. April 2015 gaben die ISRG und die Linux Foundation ihre Zusammenarbeit bekannt. [ 9 ] Die Root- und Zwischenzertifikate wurden Anfang Juni generiert. [ 31 ] Am 16. Juni 2015 wurde der endgültige Starttermin für den Dienst bekannt gegeben. Die Ausstellung des ersten Zertifikats wurde für die Woche ab dem 27. Juli 2015 erwartet, gefolgt von einer begrenzten Testphase zur Prüfung von Sicherheit und Skalierbarkeit. Die allgemeine Verfügbarkeit des Dienstes war ursprünglich für die Woche ab dem 14. September 2015 geplant. [ 32 ] Am 7. August 2015 wurde der Startplan geändert, um mehr Zeit für die Gewährleistung der Systemsicherheit und -stabilität zu haben. Das erste Zertifikat sollte in der Woche ab dem 7. September 2015 ausgestellt werden, gefolgt von der allgemeinen Verfügbarkeit in der Woche ab dem 16. November 2015. [ 33 ]

Am 14. September 2015 stellte Let's Encrypt sein erstes Zertifikat für die Domain helloworld.letsencrypt.org aus . Am selben Tag reichte ISRG seine Root-Programm-Anträge bei Mozilla , Microsoft , Google und Apple ein . [ 34 ]

Am 19. Oktober 2015 wurden die Zwischenzertifikate von IdenTrust gegengezeichnet , wodurch alle von Let's Encrypt ausgestellten Zertifikate von allen gängigen Browsern als vertrauenswürdig eingestuft wurden. [ 7 ]

Am 12. November 2015 gab Let's Encrypt bekannt, dass die allgemeine Verfügbarkeit verschoben und die erste öffentliche Betaversion am 3. Dezember 2015 starten würde. [ 35 ] Die öffentliche Betaversion lief vom 3. Dezember 2015 [ 36 ] bis zum 12. April 2016. [ 37 ] Der offizielle Start erfolgte am 12. April 2016. [ 38 ] [ 39 ] [ 5 ]

Am 3. März 2020 kündigte Let's Encrypt an, aufgrund einer Sicherheitslücke in seiner Zertifizierungsstellensoftware am 4. März über 3 Millionen Zertifikate widerrufen zu müssen. [ 40 ] Durch die Zusammenarbeit mit Softwareanbietern und die Kontaktaufnahme mit Website-Betreibern konnte Let's Encrypt 1,7 Millionen der betroffenen Zertifikate vor Ablauf der Frist verlängern lassen. Die verbleibenden Zertifikate wurden schließlich nicht widerrufen, da das Sicherheitsrisiko gering war und die Zertifikate ohnehin innerhalb der nächsten 90 Tage ablaufen würden. [ 41 ] Dieser Massenwiderruf hat die weltweite Widerrufsrate deutlich erhöht. [ 42 ]

Im März 2020 wurde Let's Encrypt mit dem jährlichen Preis der Free Software Foundation für Projekte mit sozialem Nutzen ausgezeichnet. [ 43 ]

Am 27. Februar 2020 gab Let's Encrypt bekannt, eine Milliarde Zertifikate ausgestellt zu haben. [ 44 ]

Im April 2022 wurde Let's Encrypt mit dem Levchin-Preis für „grundlegende Verbesserungen am Zertifikatsökosystem, die kostenlose Zertifikate für alle bereitstellen“ ausgezeichnet. [ 45 ]

Ab 2025 bedient Let's Encrypt weltweit mehr als 700 Millionen Websites und ist damit die größte Zertifizierungsstelle der Welt. [ 4 ]

Im Januar 2025 kündigte Let's Encrypt die Einstellung seiner kostenlosen Benachrichtigungen zum Ablauf von E-Mail-Zertifikaten an und empfahl Red Sift Certificates Lite als Zertifikatsüberwachungsdienst. [ 46 ] [ 47 ]

Technologie

Vertrauenskette

ISRG Root X1 (RSA)

Im Juni 2015 kündigte Let's Encrypt die Generierung seines ersten RSA- Root-Zertifikats, ISRG Root X1, an. [ 48 ] Mit diesem Root-Zertifikat wurden zwei Zwischenzertifikate signiert , [ 48 ] die zusätzlich von der Zertifizierungsstelle IdenTrust gegengezeichnet wurden . [ 7 ] [ 49 ] Eines der Zwischenzertifikate dient der Signierung der ausgestellten Zertifikate, während das andere offline als Backup für den Fall von Problemen mit dem ersten Zwischenzertifikat aufbewahrt wird. [ 48 ] Da das IdenTrust-Zertifikat bereits von den gängigen Webbrowsern weitgehend als vertrauenswürdig eingestuft wurde, können Let's Encrypt-Zertifikate in der Regel von vertrauenden Parteien validiert und akzeptiert werden [ 31 ] , noch bevor Browserhersteller das ISRG- Root-Zertifikat als Vertrauensanker einbinden .

ISRG Root X2 (ECDSA)

Die Entwickler von Let's Encrypt planten bereits 2015 die Generierung eines ECDSA- Root-Schlüssels [ 48 ] , verschoben den Plan jedoch zunächst auf Anfang 2016, dann auf 2019 und schließlich auf 2020. Am 3. September 2020 veröffentlichte Let's Encrypt sechs neue Zertifikate: ein neues ECDSA-Root-Zertifikat namens „ISRG Root X2“, vier Zwischenzertifikate und ein Kreuzsignaturzertifikat. Das neue ISRG Root X2 ist mit ISRG Root X1, dem eigenen Root-Zertifikat von Let's Encrypt, kreuzsigniert. Let's Encrypt stellte für die neuen Zwischenzertifikate keinen OCSP-Responder bereit und plant stattdessen, ausschließlich auf Zertifikatssperrlisten (CRLs) zu setzen, um kompromittierte Zertifikate zurückzuziehen, und kurze Gültigkeitsdauern zu verwenden, um das Risiko einer Zertifikatskompromittierung zu minimieren. [ 50 ]

ACME-Protokoll

Das Challenge-Response- Protokoll zur automatisierten Registrierung bei der Zertifizierungsstelle heißt Automatic Certificate Management Environment (ACME). Es kann Webserver oder DNS-Server abfragen, die von der Domain verwaltet werden, für die das auszustellende Zertifikat bestimmt ist. Stimmen die Antworten mit den Erwartungen überein, ist die Kontrolle des Teilnehmers über die Domain sichergestellt (Domainvalidierung). Die ACME- Client-Software kann einen dedizierten TLS-Server einrichten, der vom ACME-Zertifizierungsstellenserver mit Anfragen mittels Server Name Indication (DVSNI) abgefragt wird, oder sie kann Hooks verwenden , um Antworten an bestehende Web- und DNS-Server zu senden.

Die Validierungsprozesse werden mehrfach über separate Netzwerkpfade ausgeführt. Die Überprüfung der Bereitstellung von DNS-Einträgen erfolgt von mehreren geografisch verteilten Standorten aus, um DNS-Spoofing -Angriffe zu erschweren.

ACME-Interaktionen basieren auf dem Austausch von JSON- Dokumenten über HTTPS-Verbindungen. [ 51 ] Die von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelte Spezifikation ist ein vorgeschlagener Standard, RFC 8555. [ 52 ]

Vor der Fertigstellung und Veröffentlichung von RFC 8555 implementierte Let's Encrypt einen Vorab-Entwurf des ACME-Protokolls. RFC 8555 führte grundlegende Änderungen ein und wurde daher als ACMEv2 bezeichnet. Let's Encrypt implementierte die neue Version und begann, bestehende Clients zum Upgrade zu bewegen. Dies geschah durch zeitweilige Ausfälle der ACMEv1-API. Das Ende des Supports wurde mit Terminen und Phasen im „End of Life Plan for ACMEv1“ angekündigt. [ 53 ] Seit dem 8. November 2019 werden keine neuen ACMEv1-Kontoregistrierungen mehr angenommen. Seit Juni 2020 werden keine neuen Domainvalidierungen mehr akzeptiert. Ab Januar 2021 kam es zu 24-stündigen Ausfällen der ACMEv1-API. Diese wurde am 1. Juni 2021 vollständig abgeschaltet. [ 54 ]

Softwareimplementierung

Domänenauswahldialog

Die Zertifizierungsstelle besteht aus der in Go geschriebenen Software Boulder , die die Serverseite des ACME- Protokolls implementiert. Sie wird als freie Software mit Quellcode unter den Bedingungen der Mozilla Public License (MPL) Version 2 veröffentlicht. [ 55 ] Sie bietet eine RESTful- API , die über einen TLS-verschlüsselten Kanal aufgerufen werden kann.

Auf dem Client (dem Webserver des Teilnehmers) wird das unter der Apache -Lizenz stehende Python- Zertifikatverwaltungsprogramm certbot (ehemals letsencrypt ) installiert. [ 56 ] Mit diesem Programm werden das Zertifikat bestellt, die Domainvalidierung durchgeführt, das Zertifikat installiert, die HTTPS-Verschlüsselung auf dem HTTP-Server konfiguriert und das Zertifikat regelmäßig erneuert. [ 18 ] [ 57 ] Nach der Installation und der Zustimmung zur Benutzerlizenz genügt ein einziger Befehl, um ein gültiges Zertifikat zu installieren. Zusätzliche Optionen wie OCSP-Stapling oder HTTP Strict Transport Security (HSTS) können ebenfalls aktiviert werden. [ 51 ] Die automatische Einrichtung funktioniert zunächst nur mit Apache und nginx .

Let's Encrypt stellt Zertifikate mit einer Gültigkeit von 90 Tagen aus. Als Grund wird angegeben, dass diese Zertifikate „Schäden durch Schlüsselkompromittierung und Fehlausstellung begrenzen“ und die Automatisierung fördern. [ 58 ]

Let's Encrypt entwickelte ursprünglich einen eigenen ACME-Client – ​​Certbot – als offizielle Implementierung. Dieser wurde an die Electronic Frontier Foundation übertragen und von „letsencrypt“ in „certbot“ umbenannt. Es gibt eine große Auswahl an ACME-Clients und -Projekten für verschiedene Umgebungen, die von der Community entwickelt wurden. [ 59 ]

Siehe auch

Weiterführende Literatur

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Referenzen

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