ssh登錄原理以及ssh免密碼登陸

一、什麼是SSH?

簡單說,SSH是一種網絡協議,用於計算機之間的加密登錄。

如果一個用戶從本地計算機,使用SSH協議登錄另一臺遠程計算機,我們就可以認爲,這種登錄是安全的,即使被中途截獲,密碼也不會泄露。

最早的時候,互聯網通信都是明文通信,一旦被截獲,內容就暴露無疑。1995年,芬蘭學者Tatu Ylonen設計了SSH協議,將登錄信息全部加密,成爲互聯網安全的一個基本解決方案,迅速在全世界獲得推廣,目前已經成爲Linux系統的標準配置。

需要指出的是,SSH只是一種協議,存在多種實現,既有商業實現,也有開源實現。本文針對的實現是OpenSSH,它是自由軟件,應用非常廣泛。

此外,本文只討論SSH在Linux Shell中的用法。如果要在Windows系統中使用SSH,會用到另一種軟件PuTTY,這需要另文介紹。

二、最基本的用法

SSH主要用於遠程登錄。假定你要以用戶名user,登錄遠程主機host,只要一條簡單命令就可以了。

  $ ssh user@host

如果本地用戶名與遠程用戶名一致,登錄時可以省略用戶名。

  $ ssh host

SSH的默認端口是22,也就是說,你的登錄請求會送進遠程主機的22端口。使用p參數,可以修改這個端口。

  $ ssh -p 2222 user@host

上面這條命令表示,ssh直接連接遠程主機的2222端口。

三、中間人攻擊

SSH之所以能夠保證安全,原因在於它採用了公鑰加密。

整個過程是這樣的:(1)遠程主機收到用戶的登錄請求,把自己的公鑰發給用戶。(2)用戶使用這個公鑰,將登錄密碼加密後,發送回來。(3)遠程主機用自己的私鑰,解密登錄密碼,如果密碼正確,就同意用戶登錄。

這個過程本身是安全的,但是實施的時候存在一個風險:如果有人截獲了登錄請求,然後冒充遠程主機,將僞造的公鑰發給用戶,那麼用戶很難辨別真僞。因爲不像https協議,SSH協議的公鑰是沒有證書中心(CA)公證的,也就是說,都是自己簽發的。

可以設想,如果攻擊者插在用戶與遠程主機之間(比如在公共的wifi區域),用僞造的公鑰,獲取用戶的登錄密碼。再用這個密碼登錄遠程主機,那麼SSH的安全機制就蕩然無存了。這種風險就是著名的"中間人攻擊"(Man-in-the-middle attack)。

SSH協議是如何應對的呢?

四、口令登錄

如果你是第一次登錄對方主機,系統會出現下面的提示:

  $ ssh user@host

  The authenticity of host 'host (12.18.429.21)' can't be established.

  RSA key fingerprint is 98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d.

  Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

這段話的意思是,無法確認host主機的真實性,只知道它的公鑰指紋,問你還想繼續連接嗎?

所謂"公鑰指紋",是指公鑰長度較長(這裏採用RSA算法,長達1024位),很難比對,所以對其進行MD5計算,將它變成一個128位的指紋。上例中是98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d,再進行比較,就容易多了。

很自然的一個問題就是,用戶怎麼知道遠程主機的公鑰指紋應該是多少?回答是沒有好辦法,遠程主機必須在自己的網站上貼出公鑰指紋,以便用戶自行覈對。

假定經過風險衡量以後,用戶決定接受這個遠程主機的公鑰。

  Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes

系統會出現一句提示,表示host主機已經得到認可。

  Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.

然後,會要求輸入密碼。

  Password: (enter password)

如果密碼正確,就可以登錄了。

當遠程主機的公鑰被接受以後,它就會被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再連接這臺主機,系統就會認出它的公鑰已經保存在本地了,從而跳過警告部分,直接提示輸入密碼。

每個SSH用戶都有自己的known_hosts文件,此外系統也有一個這樣的文件,通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts,保存一些對所有用戶都可信賴的遠程主機的公鑰。

五、公鑰登錄

使用密碼登錄,每次都必須輸入密碼,非常麻煩。好在SSH還提供了公鑰登錄,可以省去輸入密碼的步驟。

所謂"公鑰登錄",原理很簡單,就是用戶將自己的公鑰儲存在遠程主機上。登錄的時候,遠程主機會向用戶發送一段隨機字符串,用戶用自己的私鑰加密後,再發回來。遠程主機用事先儲存的公鑰進行解密,如果成功,就證明用戶是可信的,直接允許登錄shell,不再要求密碼。

需要依靠密匙,也就是你必須爲自己創建一對密匙,並把公用密匙放在需要訪問的服務器上。如果你要連接到SSH服務器上,客戶端軟件就會向服務器發出請求,請求用你的密匙進行安全驗證。服務器收到請求之後,先在該服務器上你的主目錄下尋找你的公用密匙,然後把它和你發送過來的公用密匙進行比較。如果兩個密匙一致,服務器就用公用密匙加密“質詢”並把它發送給客戶端軟件。客戶端軟件收到“質詢”之後就可以用你的私人密匙解密再把它發送給服務器。用這種方式,你必須知道自己密匙的口令。但是,與第一種級別相比,第二種級別不需要在網絡上傳送口令。第二種級別不僅加密所有傳送的數據,而且“中間人”這種攻擊方式也是不可能的(因爲他沒有你的私人密匙)。但是整個登錄的過程可能需要10秒,但是相比輸入密碼的方式來說10秒也不長。

這種方法要求用戶必須提供自己的公鑰。如果沒有現成的,可以直接用ssh-keygen生成一個:

  $ ssh-keygen

運行上面的命令以後,系統會出現一系列提示,可以一路回車。其中有一個問題是,要不要對私鑰設置口令(passphrase),如果擔心私鑰的安全,這裏可以設置一個。

運行結束以後,在$HOME/.ssh/目錄下,會新生成兩個文件:id_rsa.pub和id_rsa。前者是你的公鑰,後者是你的私鑰。

這時再輸入下面的命令,將公鑰傳送到遠程主機host上面:

  $ ssh-copy-id user@host

好了,從此你再登錄,就不需要輸入密碼了。

如果還是不行,就打開遠程主機的/etc/ssh/sshd_config這個文件,檢查下面幾行前面"#"註釋是否取掉。

  RSAAuthentication yes
  PubkeyAuthentication yes
  AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys

然後,重啓遠程主機的ssh服務。

  // ubuntu系統
  service ssh restart

  // debian系統
  /etc/init.d/ssh restart

六、authorized_keys文件

遠程主機將用戶的公鑰,保存在登錄後的用戶主目錄的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。公鑰就是一段字符串,只要把它追加在authorized_keys文件的末尾就行了。

這裏不使用上面的ssh-copy-id命令,改用下面的命令,解釋公鑰的保存過程:

  $ ssh user@host 'mkdir -p .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub

這條命令由多個語句組成,依次分解開來看:(1)"$ ssh user@host",表示登錄遠程主機;(2)單引號中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys,表示登錄後在遠程shell上執行的命令:(3)"$ mkdir -p .ssh"的作用是,如果用戶主目錄中的.ssh目錄不存在,就創建一個;(4)'cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub的作用是,將本地的公鑰文件~/.ssh/id_rsa.pub,重定向追加到遠程文件authorized_keys的末尾。

寫入authorized_keys文件後,公鑰登錄的設置就完成了。

ssh-agent是一種控制用來保存公鑰身份驗證所使用的私鑰的程序。ssh-agent在X會話或登錄會話之初啓動,所有其他窗口或程序則以客戶端程序的身份啓動並加入到ssh-agent程序中。通過使用環境變量,可定位代理並在登錄到其他使用ssh機器上時使用代理自動進行身份驗證。 

其實ssh-agent就是一個密鑰管理器,運行ssh-agent以後,使用ssh-add將私鑰交給ssh-agent保管,其他程序需要身份驗證的時候可以將驗證申請交給ssh-agent來完成整個認證過程。通過使用ssh-agent就可以很方便的在不的主機間進行漫遊了,假如我們手頭有三臺server:host1、host2、host3且每臺server上到保存了本機(supersun.biz)的公鑰,因此我可以通過公鑰認證登錄到每臺主機:

[[email protected] ~]#ssh host1
Last login: Thu Oct 18 13:56:08 2007 from supersun
[root@host1 root]# 

[[email protected] ~]#ssh host2
Last login: Fri Oct 12 11:14:44 2007 from supersun
[root@host2 root]# 


[[email protected] ~]#ssh host3
Last login: Sat Sep 29 10:21:32 2007 from supersun
[root@host3 root]# 


但是這三臺server之間並沒有並沒有保存彼此的公鑰,而且我也不可能將自己的私鑰存放到server上(不安全),因此彼此之間沒有公鑰進 行認證(可以密碼認證,但是這樣慢,經常輸密碼,煩且密碼太多容易忘)。但是如果我們啓用ssh-agent,問題就可以迎刃而解了。 


啓用ssh-agent:


[[email protected] ~]#eval `ssh-agent `
Agent pid 3526


添加私鑰:


[[email protected] ~]#ssh-add
Identity added: /root/.ssh/id_rsa (/root/.ssh/id_rsa)


編緝/etc/ssh/ssh_config文件:ForwardAgent yes


讓ssh-agent能轉發,這樣就可以這樣登陸了:supersun.biz---->host1---->host2,到此請注意,如果host1上沒有設定轉發的話就登不了host3了,設定了轉發後可以進一步跳到rs3上了。 


[[email protected] ~]#ssh host1
Last login: Thu Oct 18 16:21:29 2007 from supersun
[root@host1 root]# vi /etc/ssh/ssh_config 
[root@host1 root]# ssh host2
Last login: Thu Oct 18 16:20:28 2007 from supersun
[root@host2 root]# ssh host3
Last login: Thu Oct 18 16:10:39 2007 from supersun
[root@host3 root]# 


到這裏基本上已經大功告成了,還有一個小問題那就是總不能每次都手動運行ssh-agent吧!最省時的方法就是將它寫到profile中去:


爲了不把profile搞亂,我在在/etc/profile.d下建一個ssh-agent.sh文件:


[[email protected] ~]#cat /etc/profile.d/ssh-agent.sh 
#!/bin/sh


if [ -f ~/.agent.env ]; then
. ~/.agent.env >/dev/null
if ! kill -0 $SSH_AGENT_PID >/dev/null 2>&1; then
echo "Stale agent file found. Spawning new agent..."
eval `ssh-agent |tee ~/.agent.env`
ssh-add
fi
else
echo "Starting ssh-agent..."
eval `ssh-agent |tee ~/.agent.env`
ssh-add
fi

這樣就不會生成太多的ssh-agent程序了,而且支持GUI環境。當我打開一個終端的話:

Stale agent file found. Spawning new agent...
Agent pid 2543
Identity added: /root/.ssh/id_rsa (/root/.ssh/id_rsa)
[[email protected] ~]#

添加了新的密鑰。


1.生成密匙對,我用的是rsa的密鑰。使用命令 "ssh-keygen -t rsa"



#ssh-keygen -t rsa
//一路回車,不需要指定密碼,就會在在當前用戶的根目錄下的.ssh目錄生成id_rsa.pub公鑰


2.將公鑰放到服務器上(注意存放目錄位置)


#scp ~/.ssh/id_rsa.pub 用戶名@你的服務器的ip:~/.ssh/authorized_keys
//將本地生成的公鑰拷貝到遠程服務器對應用戶下.ssh文件夾下並改名爲authorized_keys


這樣就完成了!使用ssh登錄、scp或者sftp傳輸文件時都不需要密碼了!
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章