ssh认证原理

た入场券 2021-06-24 15:58 459阅读 0赞

SSH全称(Secure SHell)是一种网络协议，顾名思义就是非常安全的shell，主要用于计算机间加密传输。早期，互联网通信都是基于明文通信，一旦被截获，内容就暴露无遗。1995年，芬兰学者Tatu Ylonen设计了SSH协议，将登录信息全部加密，成为互联网安全的一个基本解决方案，迅速在全世界获得推广，目前已经成为Linux系统的标准配置。

ssh协议目前有SSH1和SSH2两个主流版本，SSH2协议兼容SSH1，强烈建议使用SSH2版本。目前实现SSH1和SSH2协议的主要软件有OpenSSH 和SSH Communications Security Corporation 公司的SSH Communications 软件。前者是开源的，后者是商业。

OpenSSH 服务器端软件包包含了以下程序：

*  sshd             -- SSH服务端程序
 *  sftp-server  -- SFTP服务端程序（类似FTP，但提供数据加密的一种协议）
 *  scp               -- 非交互式sftp-server的客户端，用来向服务器上传/下载文件，安全复制
 *  sftp              -- 交互式sftp-server客户端，用法和ftp命令一样。
 *  slogin          -- ssh的别名
 *  ssh               -- SSH协议的客户端程序，用来登入远程系统或远程执行命令
 *  ssh-add       --  SSH代理相关程序，用来向SSH代理添加dsa　key
 *  ssh-agent      -- ssh代理程序
 *  ssh-keygen    -- ssh public key 生成器

ssh 客户端工具比较常用的有：

*  Windows（SecureCRT / Xshell / Putty） 
 *  Linux （ssh）

**1、基本用法：**

1、进行远程登录(用于代替 telnet)
    # ssh user@host
    2、如果bending用户名与远程主机用户名一致，登录时可以省略用户名。
    # ssh host
    3、ssh 协议默认端口 22，也就是缺省情况是连接远程主机的22号端口，使用 -p 参数可以指定端口号
    # ssh -p 2222 user@host
    4、ssh 远程执行命令
    # ssh user@host 'ls -l /etc'
    输入正确的密码后，ssh会链接远程服务器的sshd服务器程序，然后执行远程服务器上的 ls –l /etc 命令　，并把输入结果传到本地服务器。相当于你先登陆到远程服务器，然后再实行命令ls –l /，最后再登出服务器。

SSH提供两种方式的登录验证：

1.  密码（口令）验证：以服务器中本地系统用户的登录名称，密码进行验证。
2.  密钥对验证：要求提供相匹配的秘钥信息才能通过验证。通常先在客户机中创建一对密钥文件(公钥和私钥)，然后将公钥文件放到服务器中的指定位置。

**注意**：当密码验证和私钥验证都启用时，服务器将优先使用密钥验证。

**2、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（下面这个例子是使用口令验证）。整个过程是这样的：

*  远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户。
 *  用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。
 *  远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，就同意用户登录。

这个过程本身是安全的，但是实施的时候存在一个风险：如果有人截获了登录请求，然后冒充远程主机，将伪造的公钥发给用户，那么用户很难辨别真伪。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。

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的安全机制就荡然无存了。这种风险就是著名的"中间人攻击"（Man-in-the-middle attack）。

SSH协议是如何应对的呢？

如果你是第一次通过ssh登录远程主机，会出现下面的提示：

# 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)?

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：没有好的办法，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.

当远程主机的公钥被接受以后，它就会被保存在用户home目录的  $HOME/.ssh/known\_hosts 文件之中。下次再连接这台远程主机，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。

**3、公钥验证：**

使用密码登录，每次都必须输入密码，感觉太浪费时间，而且非常麻烦。尤其是密码超级复杂，维护的服务器又比较多的情况下。好在SSH还提供了公钥（public key）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。

1）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。

2）这时再输入下面的命令，将公钥传送到远程主机host上面（追加到authorized\_keys文件中）：

$ ssh-copy-id user@host

好了，从此你再登录远程主机，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。

**4、StrictHostKeyChecking**：

从避免中间人攻击中我们了解到，客户端连接到远程服务器时，在确认了身份后，会把远程服务器的公钥指纹保存在客户端用户home目录的  $HOME/.ssh/known\_hosts 文件之中下，次再连接这台远程主机，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，直接提示输入密码或通过公钥验证。

如果远程系统重装过系统， ssh指纹已经改变，这时再次连接远程主机时会提示（WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED 警告）：

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
    @    WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!     @
    @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
    IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY!
    Someone could be eavesdropping on you right now (man-in-the-middle attack)!
    It is also possible that a host key has just been changed.
    The fingerprint for the RSA key sent by the remote host is
    SHA256:6zKiuPSPE90dB6PNCj1fICgA1DTrTxPFiVbl82+sS0E.
    Please contact your system administrator.
    Add correct host key in /c/Users/xuliugen/.ssh/known_hosts to get rid of this message.
    Offending RSA key in /c/Users/xuliugen/.ssh/known_hosts:4
    RSA host key for 119.19.19.19 has changed and you have requested strict checking.
    Host key verification failed.

解决方法：

方法一：

在使用ssh链接远程服务器时，带上：

ssh -o StrictHostKeyChecking=no root@$IP

SSH对主机的public\_key的检查等级是根据StrictHostKeyChecking变量来配置的。默认情况下，StrictHostKeyChecking=ask。简单所下它的三种配置值：

*  StrictHostKeyChecking=no\#最不安全的级别，当然也没有那么多烦人的提示了，相对安全的内网测试时建议使用。如果连接server的key在本地不存在，那么就自动添加到文件中（默认是known\_hosts），并且给出一个警告。
 *  StrictHostKeyChecking=ask  \#默认的级别，就是出现刚才的提示了。如果连接和key不匹配，给出提示，并拒绝登录。
 *  StrictHostKeyChecking=yes  \#最安全的级别，如果连接与key不匹配，就拒绝连接，不会提示详细信息。

方法二：

在客户端手动删除known\_hsots里面远程服务器指纹信息。例如我的机子IP地址为：119.19.19.19 则把里面与所要连接IP(119.19.19.19)相关的内容删掉即可.