SSH原理与运用:远程登录
https
,虽然对我来说没有什么难度,但是对其中的一些概念却模糊了,什么是数字签名,什么是数字证书,ssl
又是什么,突然通过ssl
想到ssh
,ssh
的原理又是什么,通过网上学习,简单记录一下什么是SSH
SSH是每一台Linux电脑的标准配置。
简单说,ssh
是一种网络协议,用于计算机之间的加密登录,如果一个用户从本地计算机,使用ssh
协议登录另一台远程计算机,我们就可以认为,这种登录时安全的,即使被中途截获,密码也不会泄密。
最基本的用法
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
,只需要一条简单命令就可以了ssh user@host
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 host
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。
ssh -p 2222 user@host
上面这条命令,ssh 直接连接远程主机的2222端口
中间人攻击
ssh
之所以能够保证安全,原因在于它采用了公钥加密整个过程是这样的:
- 远程主机收到用户的登录请求,把自己的公钥发个用户。
- 用户使用这个公钥,将登录密码加密后,发送给远程主机。
- 远程主机用自己的私钥,解密登录密码,如果密码正确,就同意登录
整个过程本身是安全,但是也存在一个风险:如果有人截获了登录请求,然后冒充远程主机,将伪造的公钥发送给用户,那么用户就很难辨别真伪,因为不像https
协议,ssh
协议的公钥是没有证书中心(CA)公证的,也就是说,都是自己签发的。
所以可以设想,如果攻击者插在用户与远程主机之间(比如在公共的wifi区域),用伪造的公钥,获取用户的登录密码,再用这个密码登录远程主机,那么ssh
安全机制就荡然无存了,那么该怎么办呢
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(使用过github的人都应该有这个体验):
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)?
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。
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
系统会出现一句提示,表示host主机已经得到认可。
Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.
然后,会要求输入密码。
Password: (enter password)
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$HOME/.ssh/known_hosts
之中。下次再连接这台主机,系统就会认出它的公钥已经保存在本地了,从而跳过警告部分,直接提示输入密码。
每个ssh
用户都有自己的known_hosts
文件,此外系统也有一个这样的文件,通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts
,保存一些对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。
公钥登录
使用密码登录,每次都必须输入密码,非常麻烦。好在ssh
还提供了公钥登录,可以省去输入密码的步骤。
所谓公钥登录
,原理很简单,就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。登录的时候,远程主机会向用户发送一段随机字符串,用户用自己的私钥加密后,再发回来。远程主机用事先储存的公钥进行解密,如果成功,就证明用户是可信的,直接允许登录shell,不再要求密码。
这种方法要求用户必须提供自己的公钥。如果没有现成的,可以直接用ssh-keygen
生成一个:
ssh-keygen
运行上面的命令以后,系统会出现一系列提示,可以一路回车。其中有一个问题是,要不要对私钥设置口令(passphrase),如果担心私钥的安全,这里可以设置一个。
运行结束以后,在$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:
ssh-copy-id user@host
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。
RSAAuthentication yes PubkeyAuthentication yes AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys
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$HOME/.ssh/authorized_keys
文件中。公钥就是一段字符串,只要把它追加在authorized_keys
文件的末尾就行了。
这里不使用上面的ssh-copy-id
命令,改用下面的命令,解释公钥的保存过程:
ssh user@host 'mkdir -p .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub
这条命令由多个语句组成,依次分解开来看:
(1)$ 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。