2023年初，我写了一篇文章，解释为什么我的https网站仍然保留着“老式证书”。现在情况已经发生了变化，是时候解释一下原因了。
我对 ACME 协议了解有一段时间了。我最早有 2018 年的技术笔记，每次看到它，我都吓得退缩不前。这整件事相当于“把我们能用到的每一点网络技术都加进去”，想要安全彻底地实现它，真的很难。
许多现有的客户端代码也相当吓人，我本来不打算在我的机器上运行它们。它们粗心大意，根本没资格以我的私钥权限运行，也没资格以 root 权限窃取 Web 服务器的权限！
这意味着我陷入了困境：不愿意让自己去处理协议，同时又不愿意让现有项目的繁琐代码进入我的生活。
嗯，时间流逝，我设法突破了一些自身的障碍。不过，这并不是靠利用其他项目。我开始深入研究它们，试图弄清楚规范究竟是如何运作的，并开始逐一解决其中非常非常小的问题。这需要一种特殊的强制机制才能让我从困境中走出来，开始行动起来。
大约六个月前，我意识到或许是时候放弃 Gandi 的注册商和 SSL 提供商（经销商）了。几年前，他们被私募股权公司收购，现在情况越来越糟。他们“不胡扯”的口号已经消失，价格也一路攀升。我的域名已经续费好几年了，暂时还算安全，但到了 2025 年，情况就可能成问题了。
给他们“yeet”没什么大不了的，但那个该死的rbtb证书可就麻烦了。我是要每年都为这个蠢东西付更多的钱，还是最终还是忍痛割爱，去ACME那里买个东西？
但问题依然存在，那就是如何克服我对整个协议与生俱来的厌恶，以及不得不处理它们强加给你的所有这些编码。我迈向解决方案的第一步是编写一些非常小巧、愚蠢的实用函数和库，这些函数和库以后会派上用场。我指的是包装 jansson（一个处理 JSON 的 C 库），让它在我的 C++ 世界中变得有意义，并且我可以导入 JSON（我尽量少用它）。诸如此类的事情。
这也意味着我会走进一些死胡同，比如我注意到有些库据说可以帮你创建一些东西（比如 JWK），但后来发现它们不会让我的生活更轻松。我会试着去尝试，直到达到极限，然后咒骂几句，再走开几天。
这种情况持续了一段时间。我做了一系列的笔记，记录着我遇到的问题，我会抓住其中的一部分，纠结一会儿，觉得恶心，然后就放下去做别的事情。这种情况一直在发生，但我慢慢地取得了进展，一些小的、可以完成任务的部分，然后它们互相连接起来，如此反复。
这一切中的一个积极进展是，我发现了一个可以在独立的虚假系统上运行的“pebble”测试服务器。它可以充当 ACME 服务器，让我用自己笨拙的客户端实现来骚扰它，而不是去打扰真正的 CA。毕竟，即使是“staging”服务器也应该比活跃的开发环境得到更好的待遇。
好吧，在经历了一大堆乱码、死胡同、重写和其他糟糕的事情之后，我终于搞定了一个很棒的小工具，它可以接收 CSR 文件，做完所有那些愚蠢的操作，最后生成证书。我把它指向 Let’s Encrypt 的 staging 版本，成功了。然后我又指向他们的生产环境，结果也成功了。于是我又把它用在了真正的版本上（[www.]rachelbythebay.com），*结果*成功了，我把它放到了实际位置。
因此，在过去的几周里，如果您一直在访问我的网站的 https 版本，那么您就一直在使用新的设置。
现在，我记下了这些内容，并想分享一些我最初关于如何实现这个想法的即兴想法，供那些同样脑子有病、想看看效果的人参考。需要说明的是，我根据第一个成功的例子写了这篇文章，并不一定反映我几周后的实际实施情况。
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为您的网站创建一个 RSA 密钥。然后为其创建一个 CSR，设置 CN 并添加一个匹配的 altname 作为扩展名。其他字段都无关紧要。反正没人会看这些，而且无论您在其中填写的内容多么平淡或精确，它们都不会影响您的最终证书。
创建一个 4096 位的 RSA 密钥。将其称为你的个人密钥。
编写一个可以读取 CSR 的代码。它需要提取 CN 和 SAN，至少要提取 DNS: 1。确保确实存在一个 CN [*] 和 SAN，并且 CN 位于 SAN 内。所以，是的，你必须至少有一个 SAN。
[* – 我现在知道你只用 SAN 就可以运行。我当时不知道。]
编写一个程序，对 ACME 服务运营商提供的 <directory URL> 执行 HTTP GET 操作。然后，它需要将主体解析为 JSON（否则会挂掉），并从顶级对象中提取一些字符串：至少包含“newNonce”、“newAccount”和“newOrder”。
编写一个程序来读取磁盘上的 RSA 密钥文件。它需要提取 publicExponent（可能是 65537，但你永远不知道……）和模数。让它读取你之前的个人密钥。
如果你最终使用“openssl rsa -in foo -noout -text”来执行此操作，模数将是一串打印出来的十六进制数字，例如“00:ff:11:ab:cd:ef:22:33”。它会对输出进行硬换行，并且缩进行数，所以你得先把这些都清理干净。
由于某些莫名其妙的原因，跳过了第一个 00。取出模数的其他字节，并将它们转换为实际的字符值，因此，按照在文件中找到它们的顺序，依次为 0xff、0x11、0xab、0xcd 等等。保留这些值以备后用。
编写一个程序，将一个普通整数转换成其等效的大端字节数，但不要将其填充到任何特定的对齐方式。你需要从 publicExponent 中取出“65537”，并将其转换为等效的字节数，即 0x01、0x00、0x01。没错，你刚刚把它转换成了二进制表示。
写一个能用 base64 编码的代码，但不太完全一样。编码集的最后两个字符通常是 + 和 /，但这对 webshit 来说不行，所以你需要用 – 和 _ 来代替。
取出那个 publicExponent (65537)，将其通过大端字节袋编码器获取 0x01 0x00 0x01，然后将其通过“base64web”编码器获取“AQAB”。
创建一个新 JSON 对象。添加一个名为“e”的字符串，并将其设置为上一步的输出。所以，没错，你不是说“e”等于“65537”，而是说“e”等于“AQAB”。你是不是很高兴完成了这些额外的步骤？
添加另一个名为“kty”的字符串并将其设置为“RSA”。
添加另一个名为“n”的字符串，并将其设置为之前的模数字节袋的“base64web”版本。
将此 JSON 对象转换为已排序的紧凑字符串表示。这意味着它包含“e, kty, n”，并且所有常见的填充（空格）都被压缩了。将其称为 JWK 字符串，并保存以备后用。
创建第二个 JSON 对象。向其添加一个名为“termsOfServiceAgreed”的布尔值，并将其设置为 true。（看来你最好同意……）
从您之前获得的目录 JSON 中查找“newNonce”的 URL。
向该 URL 发起 HTTP HEAD 请求。仔细查看请求头（而不是请求体，因为 HEAD 中没有请求体），直到找到“Replay-Nonce”。提取该请求头的值。保留它以备后用。
从之前的目录 JSON 中查找“newAccount”的 URL。
创建第三个 JSON 对象。向其中添加一个名为“url”的字符串，并将其设置为该 (newAccount) URL。添加一个名为“alg”的字符串，并将其设置为“RS256”。添加一个名为“nonce”的字符串，并将其设置为最后一个 HTTP HEAD 请求中 *header* 的值。
向第三个名为“jwk”的对象添加一个对象。在其中，按照之前的操作添加“e”、“kty”和“n”（你懂的，这来自你稍后仍保留的“JWK 字符串”）。
将第三个 JSON 对象转储为已排序的紧凑字符串表示形式。将其命名为“protected”。
将第二个 JSON 对象转储为已排序的紧凑字符串表示形式。称之为“payload”。
创建一个字符串，将这两个先前的字符串逐字连接起来，这样它就是受保护的值，然后是实际的句点（如 0x2e、句号等），然后是有效载荷的值。
编写一个程序，对任意字符串进行 SHA256 摘要计算，并使用任意 RSA 密钥对其进行签名（例如“openssl dgst -sha256 -sign <key>”）。这个密钥是你的个人密钥。
将“<protected>.<payload>”字符串传入摘要函数。然后将其传入“base64web”编码器。这被称为签名。
创建第四个 JSON 对象。添加一个名为“protected”的字符串，并将其设置为您之前几步创建的内容。添加另一个名为“payload”的字符串，并对其进行同样的设置。然后添加一个名为“signature”的字符串，并对其进行同样的设置。
将第四个 JSON 对象转储为已排序的紧凑字符串表示形式。将其称为帖子正文。
从目录向“newAccount”URL 发出 HTTP POST 请求。将内容类型设置为“application/jose+json”。将 POST 数据设置为上一步中的 POST 正文字符串。
在响应头中仔细查找，找到名为“Location”的头。不要像重定向一样跟着它走。你为什么要跟着 HTTP 头中的 Location 头走呢？不，那是你用户账户的标识符！没错，你现在就是一个 URL。记住这个 URL，以后再用。
您现在有一个帐户。
你还有很多事要做。
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从那时起我就不再写我对该协议的看法了。
再次，我的程序不再像这样工作，但在观察到一堆已经存在的其他东西之后，它就开始这样了。
到目前为止，我们至少有：RSA 密钥、SHA256 摘要、RSA 签名、base64（但不是真正的 base64）、字符串连接、JSON 中的 JSON、用作身份的位置标头（而不是具有 301 响应的目标）、HEAD 请求以获取作为标头埋入的单个值、发出一个请求（nonce）以发出任何其他请求，并且还有更多。
我们甚至还没有触及创建订单、处理授权和挑战、整个“密钥指纹”的事情、这些 TXT 记录中实际包含的内容以及所有其他有趣的东西。
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补充一下：在查看现有的 ACME 客户端时，我发现至少有一个客户端对 publicExponent 的编码搞错了，最终将其解释为十六进制而不是十进制。也就是说，它读取的不是 65537（也就是 0x10001），而是 0x65537（也就是 415031）！
不知何故，这种异常确实存在，而且似乎没有破坏任何东西？我实际上还没有运行过有问题的客户端，但我猜想人们正在使用它，因为它在 apt 中。
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这种复杂性必然会给某些人带来工作保障。或许对很多人来说也是如此。