手把手教你！SSH 證書登陸教程

來自：阮一峯的網絡日誌
連接：https://tinyurl.com/yc9xrc7t

SSH 是服務器登陸工具，提供密碼登陸和密鑰登陸。

可是，SSH 還有第三種登陸方法，那就是證書登陸。不少狀況下，它是更合理、更安全的登陸方法，本文就介紹這種登陸方法。

1、非證書登陸的缺點

密碼登陸和密鑰登陸，都有各自的缺點。

密碼登陸須要輸入服務器密碼，這很是麻煩，也不安全，存在被暴力破解的風險。

密鑰登陸須要服務器保存用戶的公鑰，也須要用戶保存服務器公鑰的指紋。這對於多用戶、多服務器的大型機構很不方便，若是有員工離職，須要將他的公鑰從每臺服務器刪除。

2、證書登陸是什麼？

證書登陸就是爲了解決上面的缺點而設計的。它引入了一個證書頒發機構（Certificate1 authority，簡稱 CA），對信任的服務器頒發服務器證書，對信任的用戶頒發用戶證書。

登陸時，用戶和服務器不須要提早知道彼此的公鑰，只須要交換各自的證書，驗證是否可信便可。

證書登陸的主要優勢有兩個：（1）用戶和服務器不用交換公鑰，這更容易管理，也具備更好的可擴展性。（2）證書能夠設置到期時間，而公鑰沒有到期時間。針對不一樣的狀況，能夠設置有效期很短的證書，進一步提升安全性。

3、證書登陸的流程

SSH 證書登陸以前，若是尚未證書，須要生成證書。具體方法是：（1）用戶和服務器都將本身的公鑰，發給 CA；（2）CA 使用服務器公鑰，生成服務器證書，發給服務器；（3）CA 使用用戶的公鑰，生成用戶證書，發給用戶。

有了證書之後，用戶就能夠登陸服務器了。整個過程都是 SSH 自動處理，用戶無感知。

• 第一步，用戶登陸服務器時，SSH 自動將用戶證書發給服務器。
• 第二步，服務器檢查用戶證書是否有效，以及是否由可信的 CA 頒發。
• 第三步，SSH 自動將服務器證書發給用戶。
• 第四步，用戶檢查服務器證書是否有效，以及是否由信任的 CA 頒發。
• 第五步，雙方創建鏈接，服務器容許用戶登陸。

4、生成 CA 的密鑰

證書登陸的前提是，必須有一個 CA，而 CA 本質上就是一對密鑰，跟其餘密鑰沒有不一樣，CA 就用這對密鑰去簽發證書。

雖然 CA 能夠用同一對密碼簽發用戶證書和服務器證書，可是出於安全性和靈活性，最好用不一樣的密鑰分別簽發。因此，CA 至少須要兩對密鑰，一對是簽發用戶證書的密鑰，假設叫作 user_ca，另外一對是簽發服務器證書的密鑰，假設叫作 host_ca。

使用下面的命令，生成 user_ca。

# 生成 CA 簽發用戶證書的密鑰  

$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f ~/.ssh/user\_ca -C user\_ca

上面的命令會在 ~/.ssh 目錄生成一對密鑰：user_ca（私鑰）和 user_ca.pub（公鑰）。

這個命令的各個參數含義以下。

• -t rsa：指定密鑰算法 RSA。
• -b 4096：指定密鑰的位數是4096位。安全性要求不高的場合，這個值能夠小一點，可是不該小於1024。
• -f ~/.ssh/user_ca：指定生成密鑰的位置和文件名。
• -C user_ca：指定密鑰的識別字符串，至關於註釋，能夠隨意設置。

使用下面的命令，生成 host_ca。

# 生成 CA 簽發服務器證書的密鑰
$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f host_ca -C host_ca

上面的命令會在~/.ssh目錄生成一對密鑰：host_ca（私鑰）和 host_ca.pub（公鑰）。

如今，~/.ssh 目錄應該至少有四把密鑰。

• ~/.ssh/user_ca
• ~/.ssh/user_ca.pub
• ~/.ssh/host_ca
• ~/.ssh/host_ca.pub

5、CA 簽發服務器證書

有了 CA 之後，就能夠簽發服務器證書了。

簽發證書，除了 CA 的密鑰之外，還須要服務器的公鑰。通常來講，SSH 服務器（一般是sshd）安裝時，已經生成密鑰 /etc/ssh/ssh_host_rsa_key 了。若是沒有的話，能夠用下面`的命令生成。

$ sudo ssh-keygen -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key -b 4096 -t rsa

上面命令會在 /etc/ssh 目錄，生成 ssh_host_rsa_key（私鑰）和 ssh_host_rsa_key.pub（公鑰）。而後，須要把服務器公鑰 ssh_host_rsa_key.pub，複製或上傳到 CA 所在的服務器。

上傳之後，CA 就可使用密鑰 host_ca 爲服務器的公鑰 ssh_host_rsa_key.pub 簽發服務器證書。

$ ssh-keygen -s host_ca -I host.example.com -h -n host.example.com -V +52w ssh_host_rsa_key.pub

上面的命令會生成服務器證書 ssh_host_rsa_key-cert.pub（服務器公鑰名字加後綴-cert）。這個命令各個參數的含義以下。

• -s：指定 CA 簽發證書的密鑰。
• -I：身份字符串，能夠隨便設置，至關於註釋，方便區分證書，未來可使用這個字符串撤銷證書。
• -h：指定該證書是服務器證書，而不是用戶證書。
• -n host.example.com：指定服務器的域名，表示證書僅對該域名有效。若是有多個域名，則使用逗號分隔。用戶登陸該域名服務器時，SSH 經過證書的這個值，分辨應該使用哪張證書發給用戶，用來證實服務器的可信性。
• -V +52w：指定證書的有效期，這裏爲 52 周（一年）。默認狀況下，證書是永遠有效的。建議使用該參數指定有效期，而且有效期最好短一點，最長不超過 52 周。
• ssh_host_rsa_key.pub：服務器公鑰。

生成證書之後，可使用下面的命令，查看證書的細節。

$ ssh-keygen -L -f ssh_host_rsa_key-cert.pub

最後，爲證書設置權限。

$ chmod 600 ssh_host_rsa_key-cert.pub

6、CA 簽發用戶證書

下面，再用 CA 簽發用戶證書。這時須要用戶的公鑰，若是沒有的話，客戶端能夠用下面的命令生成一對密鑰。

$ ssh-keygen -f ~/.ssh/user_key -b 4096 -t rsa

上面命令會在 ~/.ssh 目錄，生成 user_key（私鑰）和 user_key.pub（公鑰）。

而後，將用戶公鑰 user_key.pub，上傳或複製到 CA 服務器。接下來，就可使用 CA 的密鑰 user_ca 爲用戶公鑰 user_key.pub 簽發用戶證書。

$ ssh-keygen -s user_ca -I user@example.com -n user -V +1d user_key.pub

上面的命令會生成用戶證書 user_key-cert.pub（用戶公鑰名字加後綴-cert）。這個命令各個參數的含義以下。

• -s：指定 CA 簽發證書的密鑰
• -I：身份字符串，能夠隨便設置，至關於註釋，方便區分證書，未來可使用這個字符串撤銷證書。
• -n user：指定用戶名，表示證書僅對該用戶名有效。若是有多個用戶名，使用逗號分隔。用戶以該用戶名登陸服務器時，SSH 經過這個值，分辨應該使用哪張證書，證實本身的身份，發給服務器。
• -V +1d：指定證書的有效期，這裏爲1天，強制用戶天天都申請一次證書，提升安全性。默認狀況下，證書是永遠有效的。
• user_key.pub：用戶公鑰。

生成證書之後，可使用下面的命令，查看證書的細節。

$ ssh-keygen -L -f user_key-cert.pub

最後，爲證書設置權限。

$ chmod 600 user_key-cert.pub

7、服務器安裝證書

CA 生成服務器證書 ssh_host_rsa_key-cert.pub 之後，須要將該證書發回服務器，可使用下面的 scp 命令，將證書拷貝過去。

$ scp ~/.ssh/ssh_host_rsa_key-cert.pub root@host.example.com:/etc/ssh/

而後，將下面一行添加到服務器配置文件 /etc/ssh/sshd_config。

HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_rsa_key-cert.pub

上面的代碼告訴 sshd，服務器證書是哪個文件。

從新啓動 sshd。

$ sudo systemctl restart sshd
# 或者
$ sudo service sshd restart

8、服務器安裝 CA 公鑰

爲了讓服務器信任用戶證書，必須將 CA 簽發用戶證書的公鑰 user_ca.pub，拷貝到服務器。

$ scp ~/.ssh/user_ca.pub root@host.example.com:/etc/ssh/

上面的命令，將 CA 簽發用戶證書的公鑰 user_ca.pub，拷貝到 SSH 服務器的 /etc/ssh 目錄。

而後，將下面一行添加到服務器配置文件 /etc/ssh/sshd_config。

TrustedUserCAKeys /etc/ssh/user_ca.pub

上面的作法是將 user_ca.pub 加到 /etc/ssh/sshd_config，這會產生全局效果，即服務器的全部帳戶都會信任 user_ca 簽發的全部用戶證書。

另外一種作法是將 user_ca.pub 加到服務器某個帳戶的 ~/.ssh/authorized_keys 文件，只讓該帳戶信任 user_ca 簽發的用戶證書。具體方法是打開 ~/.ssh/authorized_keys，追加一行，開頭是 @cert-authority principals="..."，而後後面加上 user_ca.pub 的內容，大概是下面這個樣子。

@cert-authority principals="user" ssh-rsa AAAAB3Nz...XNRM1EX2gQ==

上面代碼中，principals="user" 指定用戶登陸的服務器帳戶名，通常就是 authorized_keys 文件所在的帳戶。

從新啓動 sshd。

$ sudo systemctl restart sshd
# 或者
$ sudo service sshd restart

至此，SSH 服務器已配置爲信任 user_ca 簽發的證書。

9、客戶端安裝證書

客戶端安裝用戶證書很簡單，就是從 CA 將用戶證書 user_key-cert.pub 複製到客戶端，與用戶的密鑰 user_key 保存在同一個目錄便可。

10、客戶端安裝 CA 公鑰

爲了讓客戶端信任服務器證書，必須將 CA 簽發服務器證書的公鑰 host_ca.pub，加到客戶端的 /etc/ssh/ssh_known_hosts 文件（全局級別）或者 ~/.ssh/known_hosts 文件（用戶級別）。

具體作法是打開 ssh_known_hosts 或 known_hosts 文件，追加一行，開頭爲 @cert-authority *.example.com，而後將 host_ca.pub 文件的內容（即公鑰）粘貼在後面，大概是下面這個樣子。

@cert-authority _.example.com ssh-rsa AAAAB3Nz...XNRM1EX2gQ== 上面代碼中，_.example.com 是域名的模式匹配，表示只要服務器符合該模式的域名，且簽發服務器證書的 CA 匹配後面給出的公鑰，就均可以信任。若是沒有域名限制，這裏能夠寫成*。若是有多個域名模式，可使用逗號分隔；若是服務器沒有域名，能夠用主機名（好比 host1,host2,host3）或者 IP 地址（好比 11.12.13.14,21.22.23.24）。

而後，就可使用證書，登陸遠程服務器了。

$ ssh -i ~/.ssh/user_key user@host.example.com

上面命令的 -i 參數用來指定用戶的密鑰。若是證書與密鑰在同一個目錄，則鏈接服務器時將自動使用該證書。

11、廢除證書

廢除證書的操做，分紅用戶證書的廢除和服務器證書的廢除兩種。

服務器證書的廢除，用戶須要在 known_hosts 文件裏面，修改或刪除對應的 @cert-authority 命令的那一行。

用戶證書的廢除，須要在服務器新建一個 /etc/ssh/revoked_keys 文件，而後在配置文件 sshd_config 添加一行，內容以下。

RevokedKeys /etc/ssh/revoked_keys

revoked_keys 文件保存再也不信任的用戶公鑰，由下面的命令生成。

$ ssh-keygen -kf /etc/ssh/revoked_keys -z 1 ~/.ssh/user1_key.pub

上面命令中，-z 參數用來指定用戶公鑰保存在 revoked_keys 文件的哪一行，這個例子是保存在第 1 行。

若是之後須要廢除其餘的用戶公鑰，能夠用下面的命令保存在第 2 行。

$ ssh-keygen -ukf /etc/ssh/revoked_keys -z 2 ~/.ssh/user2_key.pub

12、參考連接

• SSH Emergency Access, Carl Tashian
• Using OpenSSH Certificate Authentication, Red Hat Enterprise Linux Deployment Guide
• How to SSH Properly, Gus Luxton