ssh原理和应用

Secure Shell

Secure Shell(缩写为SSH),由IETF的网络工作小组(Network Working Group)所制定;SSH为一项创建在应用层和传输层基础上的安全协议,为计算机上的Shell(壳层)提供安全的传输和使用环境。

传统的网络服务程序,如rsh、FTP、POP和Telnet其本质上都是不安全的;因为它们在网络上用明文传送数据、用户帐号和用户口令,很容易受到中间人(man-in-the-middle)攻击方式的攻击。就是存在另一个人或者一台机器冒充真正的服务器接收用户传给服务器的数据,然后再冒充用户把数据传给真正的服务器。

而SSH是目前较可靠,专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用SSH协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。通过SSH可以对所有传输的数据进行加密,也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。

SSH之另一项优点为其传输的数据可以是经过压缩的,所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能,它既可以代替Telnet,又可以为FTP、POP、甚至为PPP提供一个安全的“通道”。

SSH Linux Shell中的用法、SSH在Windows中的用法

linux、mac

SSH主要用于远程登录。假定你要以用户名user,登录远程主机host,只要一条简单命令就可以了。

如果本地用户名与远程用户名一致,登录时可以省略用户名。

SSH的默认端口是22,也就是说,你的登录请求会送进远程主机的22端口。使用p参数,可以修改这个端口。

上面这条命令表示,ssh直接连接远程主机的2222端口。

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2015-08-31_134900

SSH的安全验证

在客户端来看,SSH提供两种级别的安全验证。

第一种级别(基于密码的安全验证),知道帐号和密码,就可以登录到远程主机,并且所有传输的数据都会被加密。但是,可能会有别的服务器在冒充真正的服务器,无法避免被“中间人”攻击。
第二种级别(基于密钥的安全验证),需要依靠密钥,也就是你必须为自己创建一对密钥,并把公有密钥放在需要访问的服务器上。客户端软件会向服务器发出请求,请求用你的密钥进行安全验证。服务器收到请求之后,先在你在该服务器的用户根目录下寻找你的公有密钥,然后把它和你发送过来的公有密钥进行比较。如果两个密钥一致,服务器就用公有密钥加密“质询”(challenge)并把它发送给客户端软件。从而避免被“中间人”攻击。
在服务器端,SSH也提供安全验证。 在第一种方案中,主机将自己的公用密钥分发给相关的客户端,客户端在访问主机时则使用该主机的公开密钥来加密数据,主机则使用自己的私有密钥来解密数据,从而实现主机密钥认证,确保数据的保密性。 在第二种方案中,存在一个密钥认证中心,所有提供服务的主机都将自己的公开密钥提交给认证中心,而任何作为客户端的主机则只要保存一份认证中心的公开密钥就可以了。在这种模式下,客户端必须访问认证中心然后才能访问服务器主机。

口令登录

如果你是第一次登录对方主机,系统会出现下面的提示:

这段话的意思是,无法确认host主机的真实性,只知道它的公钥指纹,问你还想继续连接吗?

所谓”公钥指纹”,是指公钥长度较长(这里采用RSA算法,长达1024位),很难比对,所以对其进行MD5计算,将它变成一个128位的指纹。上例中是98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d,再进行比较,就容易多了。

很自然的一个问题就是,用户怎么知道远程主机的公钥指纹应该是多少?回答是没有好办法,远程主机必须在自己的网站上贴出公钥指纹,以便用户自行核对。

假定经过风险衡量以后,用户决定接受这个远程主机的公钥。

系统会出现一句提示,表示host主机已经得到认可。

然后,会要求输入密码。

如果密码正确,就可以登录了。

当远程主机的公钥被接受以后,它就会被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再连接这台主机,系统就会认出它的公钥已经保存在本地了,从而跳过警告部分,直接提示输入密码。

每个SSH用户都有自己的known_hosts文件,此外系统也有一个这样的文件,通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts,保存一些对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。

公钥登录

使用密码登录,每次都必须输入密码,非常麻烦。好在SSH还提供了公钥登录,可以省去输入密码的步骤。

所谓”公钥登录”,原理很简单,就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。登录的时候,远程主机会向用户发送一段随机字符串,用户用自己的私钥加密后,再发回来。远程主机用事先储存的公钥进行解密,如果成功,就证明用户是可信的,直接允许登录shell,不再要求密码。

这种方法要求用户必须提供自己的公钥。如果没有现成的,可以直接用ssh-keygen生成一个:

运行上面的命令以后,系统会出现一系列提示,可以一路回车。其中有一个问题是,要不要对私钥设置口令(passphrase),如果担心私钥的安全,这里可以设置一个。

运行结束以后,在$HOME/.ssh/目录下,会新生成两个文件:id_rsa.pub和id_rsa。前者是你的公钥,后者是你的私钥。

这时再输入下面的命令,将公钥传送到远程主机host上面:

好了,从此你再登录,就不需要输入密码了。

如果还是不行,就打开远程主机的/etc/ssh/sshd_config这个文件,检查下面几行前面”#”注释是否取掉。

然后,重启远程主机的ssh服务。

authorized_keys文件

远程主机将用户的公钥,保存在登录后的用户主目录的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。公钥就是一段字符串,只要把它追加在authorized_keys文件的末尾就行了。

这里不使用上面的ssh-copy-id命令,改用下面的命令,解释公钥的保存过程:

这条命令由多个语句组成,依次分解开来看:(1)”$ ssh user@host”,表示登录远程主机;(2)单引号中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys,表示登录后在远程shell上执行的命令:(3)”$ mkdir -p .ssh”的作用是,如果用户主目录中的.ssh目录不存在,就创建一个;(4)’cat >> .ssh/authorized_keys’ < ~/.ssh/id_rsa.pub的作用是,将本地的公钥文件~/.ssh/id_rsa.pub,重定向追加到远程文件authorized_keys的末尾。

写入authorized_keys文件后,公钥登录的设置就完成了。

参考文献

Secure Shell :https://zh.wikipedia.org/wiki/Secure_Shell

SH原理与运用:http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/ssh_port_forwarding.html

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