網絡-Telnet協議與SSH協議（命令、免密登陸）及其安全性

Telnet(telecommunication network protocol，電信網絡協議)是一個簡單的遠程終端協議，使用端口23。用戶用Telnet就可在其所在地經過TCP鏈接註冊（即登陸）到遠地的另外一臺主機上（使用主機名或IP地址）。Telnet能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出經過TCP鏈接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，由於用戶感受到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。所以，Telnet又稱爲終端仿真協議。

工做原理

Telnet也使用客戶/服務器方式。在本地系統運行Telnet客戶進程，而在遠地主機則運行Telnet服務器進程。和FTP的狀況類似，服務器中的主進程等待新的請求，併產生從屬進程來處理每個鏈接。
Telnet可以適應許多計算機和操做系統的差別。例如，對於文本中一行的結束，有的系統使用ASCII碼的回車（CR），有的系統使用換行（LF），還有的系統使用兩個字符，回車-換行（CR-LF）。又如，在中斷一個程序時，許多系統使用Control-C（C)，但也有系統使用ESC按鍵。爲了適應這種差別，Telnet定義了數據和命令應怎樣經過互聯網。這些定義就是所謂的NVT(Network Virtual Terminal，網絡虛擬終端)。

NVT格式

客戶軟件把用戶的擊鍵和命令轉換成NVT格式，並送交服務器。服務器軟件把收到的數據和命令從NVT格式轉換成遠地系統所需的格式。向用戶返回數據時，服務器把遠地系統的格式轉換爲NVT格式，本地客戶再從NVT格式轉換到本地系統所需的格式。

NVT的格式定義很簡單：全部的通訊都使用8位（一個字節）。在運轉時，NVT使用7位ASCII 碼傳送數據，而當高位置1時用做控制命令。ASCII碼共有95個可打印字符（如字母、數字、標點符號）和33個控制字符。全部可打印字符在NVT中的意義和在ASCII碼中同樣。但NVT只使用了ASCII碼的控制字符中的幾個。此外，NVT還定義了兩字符的CR-LF爲標準的行結束控制符。當用戶鍵入回車按鍵時，Telnet的客戶就把它轉換爲CR-LF再進行傳輸，而Telnet服務器要把CR-LF轉換爲遠地機器的行結束字符。
Telnet的選項協商（Option Negotiation）機制使Telnet客戶和Telnet服務器可商定使用更多的終端功能，協商的雙方是平等的，也就是說任何一方均可以主動發送選項協商請求給對方。

選項協商6種狀況

WILL：發送方自己將激活（enable)選項。
DO：發送方想叫接收端激活選項。
WONT:發送方自己想禁止選項。
DON'T：發送方想讓接收端去禁止選項。

注：因爲Telnet規則規定，對於激活選項請求（如1和2），有權贊成或者不一樣意。而對於使選項失效請求（如3和4），必須贊成。這樣，4種請求就會組合出6種狀況，如上圖所示。

安全性

不安全，由於使用明文傳輸。一旦被ARP中毒等中間人***，就會暴露用戶名、密碼等敏感信息。另外，帳號密碼簡單時也可被暴力破解。

SSH

簡介

SSH(Secure Shell)，由 IETF 的網絡小組（Network Working Group）所制定，端口22。SSH 爲創建在應用層基礎上的安全協議。SSH 是較可靠的，專爲遠程登陸會話和其餘網絡服務提供安全性的協議。利用 SSH 協議能夠有效防止遠程管理過程當中的信息泄露問題。SSH最初是UNIX系統上的一個程序，後來又迅速擴展到其餘操做平臺。SSH在正確使用時可彌補網絡中的漏洞。SSH客戶端適用於多種平臺，幾乎全部UNIX平臺均可使用。

經過使用SSH，你能夠把全部傳輸的數據進行加密，這樣"中間人"這種***方式就不可能實現了，並且也可以防止DNS欺騙和IP欺騙。使用SSH，還有一個額外的好處就是傳輸的數據是通過壓縮的，因此能夠加快傳輸的速度。SSH有不少功能，它既能夠代替Telnet，又能夠爲FTP、PoP、甚至爲PPP提供一個安全的"通道" 。

22端口由來小故事：SSH設計者Tatu Ylonen設計SSH是爲了替代telnet（端口23）和ftp（端口21），端口22在當時是空閒的，正好就在telnet和ftp的端口之間，他感受這個端口號自然就帶有可信度光環。因而就選擇了端口22做爲SSH的端口。原文可查看ssh-端口。

另外，Tatu Ylonen於1995年寫的SSH，W·Richard Stevens 於1994年寫的《TCP/IP詳解卷I》，因此裏面只有Telnet，而沒有SSH。能夠閱讀RFC4250進行更詳細的瞭解。

OpenSSH是SSH協議的免費開源實現，OpenSSH提供了服務端的程序(openssh-server)和客戶端工具(openssh-client)，接下來以OpenSSH爲例，介紹一下SSH命令及高級配置

安裝與開啓服務

# 安裝服務端/客戶端(Ubuntu)
$ sudo apt install openssh-server/openssh-client

# 安裝服務端/客戶端(Centos)
$ sudo yum install openssh-server/openssh-client

# 查看ssh服務是否開啓
$ netstat -tlp | grep ssh

# 啓動/中止/重啓 ssh服務
$ sudo /etc/init.d/ssh start/stop/restart

查看ssh服務是否開啓

命令

ssh命令

SSH命令
選項	參數	含義
--46AaCfGgKkMNnqsTtVvXxYy		查看軟件版本等信息
-b	bind_address	綁定ip地址，如xxx.xxx.xxx.xxx
-c	cipher_spec
-D	[bind_address:]port
-E	log_file	指定日誌文件xxx//xx//xx.log
-e	escape_char
-F	configfile	指定配置文件
-i	identify_file	認證文件
-J	[user@host[:port]]
-L	address
-l	login_name
-m	mac-spec
-O	ctl-cmd
-o	option
-p	port	指定端口，默認22
-Q	query_option
-R	address
-S	ctl-path
-W	host:port
-w	local_tun[:remote_tun]
[user@]hostname [command]		用於客戶端鏈接服務器

版本等信息

注意

user是遠程服務器登陸的用戶名，默認爲當前用戶
hostname是遠程服務器地址，能夠是IP/域名/別名
exit/logout命令都可退出當前登陸

接下來，展現一下鏈接ssh服務器

Windows鏈接Ubuntu

能夠看到，使用SHA256進行了校驗，生成了一個指紋，咱們關閉鏈接，重連一次。

再次鏈接

再次鏈接，能夠發現，已經沒有了校驗顯示，輸入密碼後直接登陸，稍微簡便了一點。那麼，校驗記錄存在哪呢？

cd ~/.shh
cat known_hosts

Windows下校驗記錄

第一條是個人GitLab的，就劃掉了，第二條是剛纔鏈接的。

Linux下校驗記錄

在~/.ssh/known_hosts文件中能夠看到。接下來，咱們就來詳細看看一些配置。

高級配置

Linux下，ssh配置信息都保存在~/.ssh 中

配置文件	做用
known_hosts	做爲客戶端。記錄曾鏈接服務器受權。ssh第一次鏈接一臺服務器會有一個受權提示，確認受權後會記錄在此文件中，下次鏈接記錄中的服務器時則再也不須要進行受權確認提示
authorized_keys	做爲服務端。客戶端的免密鏈接公鑰文件
config	做爲客戶端。記錄鏈接服務器配置的別名

後兩個默認是不存在的，須要手動建立。下面Windows中也是僅有known_hosts文件的，另外兩個是我給GitLab配置密鑰文件時建立的。

Windows下

Windows下內容

服務器別名

每次都寫IP地址，可是IP地址比較難記，咱們能夠去一個別名。新建一個config文件，內容以下：

Host Ubuntu
HostName 10.28.214.174
User llvm
Port 22

config文件

其中，Port能夠不寫，默認就是22端口。

別名登陸

免密登陸

經過以上，咱們便可經過別名和密碼登陸了，可是每次都輸入密碼，比較麻煩，接下來咱們看看免密登陸。

客戶端生成密鑰對

ssh-keygen

參數

我通常是不用參數的，它會給一些提示，我通常所有按Enter，選擇默認，此次因爲文件路徑名字重複，才改了一個。上面的參數，博主只感受-t參數比較有用，可是密碼學學的也很差，默認的rsa加密方式也很好，通常也是默認。

生成密鑰文件

查看密鑰文件

上傳公鑰到服務器

ssh-copy-id user@hostname

windows下沒有這個命令，只能手動了。使用這個命令實際上是將公鑰追加到了服務器的authroized_keys文件中，咱們把文件放到Ubuntu中，使用命令追加一下。

公鑰上傳成功

接下來，咱們就可使用密鑰文件登陸了

ssh -i id_rsa_ubuntu Ubuntu

密鑰文件登陸

仍是有點麻煩，須要記着服務器須要使用哪一個對應的私鑰。咱們再配置一下，添加私鑰文件：

IdentityFile C:\Users\DELL\.ssh\id_rsa_ubuntu

配置密鑰文件

好啦，至此，咱們能夠只是用一個別名就能登陸了：

ssh Ubuntu便可登陸，無需密碼

固然，咱們只是爲了學習一下ssh，平時博主也直接使用MobaXterm、Xshell等軟件直接鏈接，有工具的話會節省不少時間。

對於GitHub、GitLab等也會使用密鑰文件的方式，將公鑰上傳到服務器便可。

GitLab上傳頁面

以GitLab爲例，能夠看到，要求上傳ssh-rsa或ssh-ed25519的公鑰。客戶端生成密鑰對時，可使用-t參數，選擇ed25519，也可以使用默認的rsa方式。

安全性

有效防止遠程管理過程當中的信息泄漏
傳輸 數據加密，可以防止DNS和IP欺騙
傳輸 數據壓縮，加快傳輸速度

帳號密碼簡單時也可被暴力破解。

關於這兩個協議的安全實驗，將在學習暴力破解的時候再展現。

參考

《計算機網絡第7版謝希仁》6.3

《TCP/IP詳解I》第26章

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