ACME DNS 验证与自定义递归服务器作用分析
ACME DNS 验证与自定义递归服务器作用分析一、问题背景1. 核心疑问在使用 acme.sh 的 DNS 验证方式申请域名证书时，用户可以指定自定义的递归 DNS 服务器。这引发了一个疑问：ACME 服务器是通过互联网的公共 DNS 进行域名验证的，用户指定的 DNS 服务器能起到什么作用？2. 涉及组件ACME 协议：自动化证书管理环境协议acme.sh：Shell 脚本实现的 ACME 客户端DNS 验证：ACME 挑战-响应验证方式之一递归 DNS 服务器：负责递归查询域名解析的服务器二、ACME DNS 验证机制1. 验证流程概述sequenceDiagram participant Client as acme.sh 客户端 participant DNS as DNS 服务商 participant Propagation as DNS 传播 participant ACME as ACME 服务器 (Let's Encrypt) participant PublicDNS as 公共 DNS Client->>DNS: 1. 申请证书 Client->>DNS: 2. 添加 TXT 记录 _acme-challenge.example.com DNS-->>Client: 确认添加成功 Note over Client,ACME: 等待 DNS 传播完成 Client->>PublicDNS: 3. 轮询检测 TXT 记录 (使用指定 DNS 服务器) PublicDNS-->>Client: 仍不可见 Client->>PublicDNS: 继续轮询... PublicDNS-->>Client: 记录已可见 Client->>ACME: 4. 通知 ACME 服务器验证 ACME->>PublicDNS: 5. 从多个位置查询 TXT 记录 PublicDNS-->>ACME: 返回 TXT 记录值 ACME-->>Client: 6. 验证通过，颁发证书 Client->>DNS: 7. 清理 TXT 记录2. ACME 服务器的验证行为A. 多位置验证ACME 服务器（如 Let's Encrypt）从全球多个位置验证 DNS 记录：验证源分布：美国、欧洲、亚太等地使用的 DNS：公共递归服务器（如 Google 8.8.8.8、Cloudflare 1.1.1.1）验证逻辑：必须从多个位置都能查询到正确的 TXT 记录B. 权威性验证路径ACME 服务器 → 公共递归 DNS → 权威 DNS → DNS 记录验证关键点：ACME 服务器不使用用户指定的 DNS 服务器进行验证。三、自定义 DNS 服务器的作用1. 本地预检测机制用户指定的 DNS 服务器仅用于 acme.sh 本地的预检测，不影响 ACME 服务器的验证过程。A. 问题场景时间轴： T0: 用户添加 TXT 记录到 DNS 服务商 T1: DNS 服务商更新权威记录 T2: 记录传播到部分 DNS 服务器 T3: 记录全球可见 acme.sh 在 T2 时刻触发验证 → ACME 服务器可能看不到记录 → 验证失败B. 解决方案# 方式 1：固定等待时间（粗暴） acme.sh --issue --dns dns_cf -d example.com --dnssleep 120 # 方式 2：指定 DNS 服务器进行智能检测 export ACME_DNS_SERVER="8.8.8.8" acme.sh --issue --dns dns_cf -d example.com2. 工作原理对比graph TB subgraph "方式 1：固定等待" A1[添加 TXT 记录] -->|等待 120 秒| B1[触发 ACME 验证] B1 --> C1{ACME 服务器查询} C1 -->|成功| D1[颁发证书] C1 -->|失败| E1[重试] end subgraph "方式 2：智能检测" A2[添加 TXT 记录] -->|轮询检测| B2[使用指定 DNS 查询] B2 -->|未检测到| B2 B2 -->|检测到| C2[触发 ACME 验证] C2 --> D2[颁发证书] end3. 具体配置示例A. 使用公共递归 DNS# 使用 Google DNS 进行预检测 export ACME_DNS_SERVER="8.8.8.8:53" # 使用 Cloudflare DNS export ACME_DNS_SERVER="1.1.1.1:53" # 使用国内 DNS（加速检测） export ACME_DNS_SERVER="223.5.5.5:53"B. 使用权威 DNS# 直接查询权威 DNS 服务器，传播延迟最小 export ACME_DNS_SERVER="ns1.example.com:53"C. acme.sh 源码逻辑# acme.sh 中的检测逻辑（简化） _Dns_lookup() { domain="$1" dns_server="$ACME_DNS_SERVER" # 使用用户指定的 DNS # 如果未指定，使用系统默认 DNS if [ -z "$dns_server" ]; then dns_server=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | head -1 | awk '{print $2}') fi # 查询 TXT 记录 dig @$dns_server _acme-challenge.$domain TXT +short } # 轮询检测 _check_dns_propagation() { max_wait=300 # 最多等待 5 分钟 interval=10 # 每 10 秒检测一次 for i in $(seq 1 $((max_wait / interval))); do result=$(_Dns_lookup "$domain") if [ -n "$result" ]; then echo "DNS 记录已传播" return 0 fi echo "等待 DNS 传播... ($i/$((max_wait / interval)))" sleep $interval done return 1 }四、应用场景分析1. 有用的场景A. 加速 DNS 传播检测使用权威 DNS 或就近的递归 DNS 可以更快检测到记录更新：# 场景：DNS 服务商在国内，权威 DNS 在阿里云 export ACME_DNS_SERVER="ns1.aliyun.com:53" acme.sh --issue --dns dns_ali -d example.com效果：无需等待 120 秒固定时间，记录可见后立即触发验证。B. 绕过有问题的本地 DNS某些本地 DNS 可能缓存时间过长或响应异常：# 绕过本地 DNS，直接使用公共 DNS export ACME_DNS_SERVER="8.8.8.8:53"C. 多 DNS 服务器环境在内网有自定义 DNS 服务器时，明确指定使用公共 DNS：# 避免查询到内网的错误结果 export ACME_DNS_SERVER="114.114.114.114:53"2. 无效的场景A. 内网 DNS 验证错误认知：指定内网 DNS 服务器可以让 ACME 服务器验证内网域名 实际情况： - ACME 服务器从互联网查询公共 DNS - 内网 DNS 对 ACME 服务器不可见 - 公网域名无法通过内网 DNS 验证B. 强制 ACME 服务器使用指定 DNS错误认知：用户指定的 DNS 会影响 ACME 服务器的验证行为 实际情况： - ACME 服务器忽略客户端的 DNS 配置 - 使用自己的验证基础设施 - 用户 DNS 仅用于客户端预检测五、技术细节1. DNS 传播时间DNS 服务器类型典型传播时间适用场景权威 DNS0-5 秒最快检测，推荐公共递归 DNS10-60 秒通用场景本地 ISP DNS60-300 秒不推荐，可能缓存旧数据2. 配置参数说明# --dnssleep：固定等待时间（秒） acme.sh --dnssleep 300 # 等待 5 分钟 # ACME_DNS_SERVER：指定 DNS 服务器用于预检测 export ACME_DNS_SERVER="8.8.8.8:53" # 两者关系： # - 设置 ACME_DNS_SERVER 后，--dnssleep 会变成超时时间 # - 未设置 ACME_DNS_SERVER 时，--dnssleep 是固定等待时间3. 最佳实践A. 推荐配置#!/bin/bash # 最佳实践示例 # 1. 使用权威 DNS（如果知道） export ACME_DNS_SERVER="ns1.cloudflare.com:53" # 2. 或使用就近的公共 DNS export ACME_DNS_SERVER="223.5.5.5:53" # 阿里 DNS # 3. 设置合理的超时时间 acme.sh --issue --dns dns_cf \ -d example.com \ -d www.example.com \ --dnssleep 300 # 最多等待 5 分钟B. 生产环境建议对于生产环境，建议等待足够时间（DNS TTL + 缓冲时间）监控 DNS 传播状态，记录实际传播时间使用 DNS 监控服务验证全球可见性六、总结1. 核心要点A. 验证路径分离用户指定 DNS → acme.sh 本地预检测（优化等待时间） ACME 服务器 → 公共 DNS → 权威 DNS（实际验证）B. 作用范围✅ 可以优化：本地检测等待时间❌ 不能改变：ACME 服务器的验证行为❌ 不能实现：内网域名的公网验证C. 推荐使用权威 DNS 服务器：最快检测就近公共 DNS：平衡速度和可靠性避免使用：有缓存问题的本地 ISP DNS2. 常见误解澄清误解实际情况用户 DNS 影响 ACME 验证仅影响本地预检测可以指定内网 DNS 验证ACME 服务器无法访问内网 DNS固定等待时间更可靠智能检测更高效，减少不必要的等待DNS 传播需要很长时间权威 DNS 可立即检测到3. 技术价值自定义 DNS 服务器功能的价值在于：减少证书申请的总时间提高自动化脚本的效率适应不同的网络环境和 DNS 基础设施这是一个典型的 客户端优化 功能，通过本地智能检测减少等待时间，但不改变服务端的验证逻辑。参考资料ACME 协议规范 (RFC 8555)Let's Encrypt 验证方式说明acme.sh 官方文档 - DNS 手动模式DNS 传播机制原理