【轉】ssh登陸原理以及ssh免密碼登錄

1、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陸。

若是一個用戶從本地計算機，使用SSH協議登陸另外一臺遠程計算機，咱們就能夠認爲，這種登陸是安全的，即便被中途截獲，密碼也不會泄露。

最先的時候，互聯網通訊都是明文通訊，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，將登陸信息所有加密，成爲互聯網安全的一個基本解決方案，迅速在全世界得到推廣，目前已經成爲Linux系統的標準配置。

須要指出的是，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，應用很是普遍。

此外，本文只討論SSH在Linux Shell中的用法。若是要在Windows系統中使用SSH，會用到另外一種軟件PuTTY，這須要另文介紹。

2、最基本的用法

SSH主要用於遠程登陸。假定你要以用戶名user，登陸遠程主機host，只要一條簡單命令就能夠了。

　　$ ssh user@host

若是本地用戶名與遠程用戶名一致，登陸時能夠省略用戶名。

　　$ ssh host

SSH的默認端口是22，也就是說，你的登陸請求會送進遠程主機的22端口。使用p參數，能夠修改這個端口。

　　$ ssh -p 2222 user@host

上面這條命令表示，ssh直接鏈接遠程主機的2222端口。

3、中間人攻擊

SSH之因此可以保證安全，緣由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陸請求，把本身的公鑰發給用戶。（2）用戶使用這個公鑰，將登陸密碼加密後，發送回來。（3）遠程主機用本身的私鑰，解密登陸密碼，若是密碼正確，就贊成用戶登陸。

這個過程自己是安全的，可是實施的時候存在一個風險：若是有人截獲了登陸請求，而後冒充遠程主機，將僞造的公鑰發給用戶，那麼用戶很難辨別真僞。由於不像https協議，SSH協議的公鑰是沒有證書中心（CA）公證的，也就是說，都是本身簽發的。

能夠設想，若是攻擊者插在用戶與遠程主機之間（好比在公共的wifi區域），用僞造的公鑰，獲取用戶的登陸密碼。再用這個密碼登陸遠程主機，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？

4、口令登陸

若是你是第一次登陸對方主機，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，沒法確認host主機的真實性，只知道它的公鑰指紋，問你還想繼續鏈接嗎？

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，因此對其進行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。

很天然的一個問題就是，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，遠程主機必須在本身的網站上貼出公鑰指紋，以便用戶自行覈對。

假定通過風險衡量之後，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主機已經獲得承認。

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

而後，會要求輸入密碼。

　　Password: (enter password)

若是密碼正確，就能夠登陸了。

當遠程主機的公鑰被接受之後，它就會被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再鏈接這臺主機，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。

每一個SSH用戶都有本身的known_hosts文件，此外系統也有一個這樣的文件，一般是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些對全部用戶均可信賴的遠程主機的公鑰。

5、公鑰登陸

使用密碼登陸，每次都必須輸入密碼，很是麻煩。好在SSH還提供了公鑰登陸，能夠省去輸入密碼的步驟。

所謂"公鑰登陸"，原理很簡單，就是用戶將本身的公鑰儲存在遠程主機上。登陸的時候，遠程主機會向用戶發送一段隨機字符串，用戶用本身的私鑰加密後，再發回來。遠程主機用事先儲存的公鑰進行解密，若是成功，就證實用戶是可信的，直接容許登陸shell，再也不要求密碼。

須要依靠密匙，也就是你必須爲本身建立一對密匙，並把公用密匙放在須要訪問的服務器上。若是你要鏈接到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。服務器收到請求以後，先在該服務器上你的主目錄下尋找你的公用密匙，而後把它和你發送過來的公用密匙進行比較。若是兩個密匙一致，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」以後就能夠用你的私人密匙解密再把它發送給服務器。用這種方式，你必須知道本身密匙的口令。可是，與第一種級別相比，第二種級別不須要在網絡上傳送口令。第二種級別不只加密全部傳送的數據，並且「中間人」這種攻擊方式也是不可能的（由於他沒有你的私人密匙）。可是整個登陸的過程可能須要10秒，可是相比輸入密碼的方式來講10秒也不長。

這種方法要求用戶必須提供本身的公鑰。若是沒有現成的，能夠直接用ssh-keygen生成一個：

　　$ ssh-keygen

運行上面的命令之後，系統會出現一系列提示，能夠一路回車。其中有一個問題是，要不要對私鑰設置口令（passphrase），若是擔憂私鑰的安全，這裏能夠設置一個。

運行結束之後，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，今後你再登陸，就不須要輸入密碼了。

若是仍是不行，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

而後，重啓遠程主機的ssh服務。

　　// ubuntu系統
　　service ssh restart

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

6、authorized_keys文件

遠程主機將用戶的公鑰，保存在登陸後的用戶主目錄的$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文件的末尾就好了。

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"，表示登陸遠程主機；（2）單引號中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys，表示登陸後在遠程shell上執行的命令：（3）"$ mkdir -p .ssh"的做用是，若是用戶主目錄中的.ssh目錄不存在，就建立一個；（4）'cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub的做用是，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，公鑰登陸的設置就完成了。

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會話或登陸會話之初啓動，全部其餘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。經過使用環境變量，可定位代理並在登陸到其餘使用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之後，使用ssh-add將私鑰交給ssh-agent保管，其餘程序須要身份驗證的時候能夠將驗證申請交給ssh-agent來完成整個認證過程。經過使用ssh-agent就能夠很方便的在不的主機間進行漫遊了，假如咱們手頭有三臺server：host一、host二、host3且每臺server上到保存了本機(supersun.biz)的公鑰，所以我能夠經過公鑰認證登陸到每臺主機：

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

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


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


可是這三臺server之間並無並無保存彼此的公鑰，並且我也不可能將本身的私鑰存放到server上(不安全)，所以彼此之間沒有公鑰進 行認證（能夠密碼認證，可是這樣慢，常常輸密碼，煩且密碼太多容易忘）。可是若是咱們啓用ssh-agent，問題就能夠迎刃而解了。 


啓用ssh-agent:


[root@supersun.biz ~]#eval `ssh-agent `
Agent pid 3526


添加私鑰：


[root@supersun.biz ~]#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，這樣就能夠這樣登錄了:supersun.biz---->host1---->host2，到此請注意，若是host1上沒有設定轉發的話就登不了host3了，設定了轉發後能夠進一步跳到rs3上了。 


[root@supersun.biz ~]#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：


爲了避免把profile搞亂，我在在/etc/profile.d下建一個ssh-agent.sh文件：


[root@supersun.biz ~]#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，並且支持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)
[root@supersun.biz ~]#

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，不須要指定密碼，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文件夾下並更名爲authorized_keys這樣就完成了！使用ssh登陸、scp或者sftp傳輸文件時都不須要密碼了！