Let's Encrypt如何通过免费HTTPS证书重塑互联网安全标准

Let's Encrypt通过创新的ACME协议提供免费自动化SSL/TLS证书,十年间为超6亿网站实现HTTPS加密,将网络加密率从不足7%提升至88.1%,彻底改变了互联网安全生态。

Let’s Encrypt如何让互联网更安全并使HTTPS成为标准——且免费

过去十年间,Let’s Encrypt已通过免费证书保护了超过6亿个网站的安全。以下是这一切的起源及其重要意义。

早期网络安全的困境

1996年,当我注册第一个网站Vaughan-Nichols & Associates时,最先完成的任务之一就是配置安全套接层(SSL)证书。这种当时全新的安全网络协议能提供加密连接和验证网站身份的数字证书。SSL始终是安全网站应为用户提供的最低保障,但该协议的配置过程繁琐且成本高昂——这正是Let’s Encrypt诞生的初衷。

尽管所有人都认同HTTPS对保护用户网络连接至关重要(尤其是电商网站),但当时几乎无人使用该协议。网络安全专家Scott Helme的数据显示,全球Top100万网站中仅有6.71%采用该安全协议,这种现状令人堪忧。

更严峻的是,越来越多证据表明不安全的网络连接会导致安全漏洞。2010年Firesheep工具演示了监听他人Wi-Fi连接有多么容易,这让人们意识到:实现可靠安全的唯一途径是所有网站都进行加密。

证书类型与成本壁垒

当时(现在也是如此)存在三种主要类型的SSL(现称为传输层安全TLS)证书:

  • 域名验证(DV)证书:适用于基础单域名证书
  • 组织验证(OV)证书:验证申请人既拥有域名又代表合法企业实体
  • 扩展验证(EV)证书:提供最严格的网站身份验证,适用于需要建立最高信任度的机构(如银行、金融机构和电商平台)

2015年,EV证书年费高达1500美元,即使DV证书每年也需50美元。

Let’s Encrypt的诞生

为解决成本和技术难题,2012年Mozilla、电子前沿基金会(EFF)和密歇根大学的技术专家萌生了创建Let’s Encrypt的想法。他们认识到HTTPS普及的三大障碍:成本、复杂性和手动流程,期望打造一个所有网站都能默认免费加密的网络环境。

2013年5月,这些合作方正式成立互联网安全研究小组(ISRG)作为Let’s Encrypt和其他公益数字基础设施项目的非营利家园。ISRG的非营利性质对确保透明度、公共服务和消除盈利动机至关重要。

技术突破:ACME协议

ISRG技术团队依托Mozilla、EFF及思科、IdenTrust等合作伙伴的专业知识,开始开发核心软件和基础设施。其目标是实现证书颁发、验证和续期的全流程自动化,这彻底改变了当时普遍存在的手动易错流程。

关键创新是自动化证书管理环境(ACME)协议,该协议使服务器能自动请求、安装和更新证书。ACME通过HTTPS上的JSON格式消息简化证书颁发、续期和撤销流程,这一后来被互联网工程任务组(IETF)标准化的协议成为Let’s Encrypt自动化的核心支柱。

发展历程与里程碑

2014年11月,Let’s Encrypt正式发布。2015年9月向helloworld.letsencrypt.org颁发了首张证书,同年10月与老牌SSL证书颁发机构(CA)IdenTrust达成合作,使其证书签名获得主流浏览器信任。

Let’s Encrypt提供免费、自动化、90天有效的域名验证证书模式迅速获得网络主机、内容分发网络(CDN)和站长的青睐。通过消除成本和复杂性,该模式实现了网络加密的民主化。

免费模式的深层逻辑

ISRG执行总监Josh Aas在2025年Linux基金会北美开源峰会的主题演讲中解释道:“这不只是 affordability 问题,更是要消除任何规模周期性支付产生的摩擦。没有任何理由不获取证书——无需找信用卡、无需申请支付许可、不会因信用卡过期而中断服务。安全是所有人的需求,我们不想设置任何障碍。同时这确保了我们在全球任何地方都能提供服务,无论当地金融交易能力如何。”

他补充道:“我们的服务完全自动化,这基于多重考量:首先需要在有限预算和人员规模下高效服务数百万用户;其次自动化系统更易于大规模交付安全技术。用户体验至关重要——人们不应该为证书操心,让计算机处理即可。自动化系统更可靠安全,计算机擅长可靠执行重复任务,而人类不是。过去十年间,我们从零发展到每日签发约700万张证书。”

改变互联网安全的巨大影响

Let’s Encrypt的模式取得了巨大成功:2016年3月(成立不到半年)签发第100万张证书,2017年6月达成1亿里程碑,2020年2月突破10亿大关。

HTTPS网页加载比例从十年前的不足7%飙升至2025年的88.1%。虽然不能将所有功劳归于Let’s Encrypt,但其间接推动了整个行业变革:2014年谷歌宣布给安全站点更高PageRank排名,2016年开始在Chrome浏览器中将非HTTPS站点标记为"不安全",这些都促使网站纷纷采用HTTPS——而Let’s Encrypt成为最受欢迎的选择之一。

持续演进与未来展望

ISRG并未止步于此,Let’s Encrypt的成功激励其通过Promissmo项目支持在Linux内核中使用Rust语言,扩展关键互联网基础设施软件的内存安全努力。

如今Let’s Encrypt已融入互联网的底层架构。没有Let’s Encrypt,我们可能仍被不安全的网络连接所困扰。虽然互联网仍存在诸多安全问题,但至少我们不再需要担心在咖啡店Wi-Fi网络中传输网站密码时被窃取。

Let’s Encrypt证明了当公共利益、技术创新和行业协作形成合力时所能实现的巨大成就。

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