大資料開發Linux系統之SSH的免登入原理
什麼是SSH
簡單說，SSH是一種網路協議，用於計算機之間的加密登入。
如果一個使用者從本地計算機，使用SSH協議登入另一臺遠端計算機，我們就可以認為，這種登入是安全的，即使被中途截獲，密碼也不會洩露。
最早的時候，網際網路通訊都是明文通訊，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，將登入資訊全部加密，成為網際網路安全的一個基本解決方案，迅速在全世界獲得推廣，目前已經成為Linux系統的標準配置。
最基本的用法
SSH主要用於遠端登入。假定你要以使用者名稱user，登入遠端主機host，只要一條簡單命令就可以了。
$ ssh user@host
如果本地使用者名稱與遠端使用者名稱一致，登入時可以省略使用者名稱。
$ ssh host
SSH的預設埠是22，也就是說，你的登入請求會送進遠端主機的22埠。使用p引數，可以修改這個埠。
$ ssh -p 2222 user@host
中間人攻擊
SSH之所以能夠保證安全，原因在於它採用了公鑰加密。
整個過程是這樣的：
（1）遠端主機收到使用者的登入請求，把自己的公鑰發給使用者
（2）使用者使用這個公鑰，將登入密碼加密後，傳送回來
（3）遠端主機用自己的私鑰，解密登入密碼，如果密碼正確，就同意使用者登入
這個過程本身是安全的，但是實施的時候存在一個風險：如果有人截獲了登入請求，然後冒充遠端主機，將偽造的公鑰發給使用者，那麼使用者很難辨別真偽。因為不像https協議，SSH協議的公鑰是沒有證書中心（CA）公證的，也就是說，都是自己簽發的。
可以設想，如果攻擊者插在使用者與遠端主機之間（比如在公共的wifi區域），用偽造的公鑰，獲取使用者的登入密碼。再用這個密碼登入遠端主機，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？
口令登入
如果你是第一次登入對方主機，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，無法確認host主機的真實性，只知道它的公鑰指紋，問你還想繼續連線嗎？
所謂"公鑰指紋"，是指公鑰長度較長（這裡採用RSA演算法，長達1024位），很難比對，所以對其進行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。
很自然的一個問題就是，使用者怎麼知道遠端主機的公鑰指紋應該是多少？回答是沒有好辦法，遠端主機必須在自己的網站上貼出公鑰指紋，以便使用者自行核對。
假定經過風險衡量以後，使用者決定接受這個遠端主機的公鑰。
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
系統會出現一句提示，表示host主機已經得到認可。
Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.
然後，會要求輸入密碼。
Password: (enter password)
如果密碼正確，就可以登入了。
當遠端主機的公鑰被接受以後，它就會被儲存在文$HOME/.ssh/known_hosts之中下次再連線這臺主機，系統就會認出它的公鑰已經儲存在本地了，從而跳過警告部分，直接提示輸入密碼。
每個SSH使用者都有自己的known_hosts檔案，此外系統也有一個這樣的檔案，通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts，儲存一些對所有使用者都可信賴的遠端主機的公鑰。
以上的整一個時序圖如下圖：
公鑰登入（免登入）
使用密碼登入，每次都必須輸入密碼，非常麻煩。好在SSH還提供了公鑰登入，可以省去輸入密碼的步驟。
所謂"公鑰登入"，原理很簡單，就是使用者將自己的公鑰儲存在遠端主機上。登入的時候，遠端主機會向用戶傳送一段隨機字串，使用者用自己的私鑰加密後，再發回來。遠端主機用事先儲存的公鑰進行解密，如果成功，就證明使用者是可信的，直接允許登入shell，不再要求密碼。
這種方法要求使用者必須提供自己的公鑰。如果沒有現成的，可以直接用ssh-keygen生成一個：
$ ssh-keygen
執行上面的命令以後，系統會出現一系列提示，可以一路回車。其中有一個問題是，要不要對私鑰設定口令（passphrase），如果擔心私鑰的安全，這裡可以設定一個。
執行結束以後，在$HOME/.ssh/目錄下，會新生成兩個檔案：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，將公鑰傳送到遠端主機host上面：
$ ssh-copy-id user@host
好了，從此你再登入，就不需要輸入密碼了。
如果還是不行，就開啟遠端主機的/etc/ssh/sshd_config這個檔案，檢查下面幾行前面"#"註釋是否取掉。
RSAAuthentication yes
PubkeyAuthentication yes
AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys
然後，重啟遠端主機的ssh服務。
// ubuntu系統
service ssh restart
// debian系統
/etc/init.d/ssh restart
以上免登入的時序圖如下：
authorized_keys檔案
遠端主機將使用者的公鑰，儲存在登入後的使用者主目錄的$HOME/.ssh/authorized_keys檔案中。公鑰就是一段字串，只要把它追加在authorized_keys檔案的末尾就行了。
這裡不使用上面的ssh-copy-id命令，改用下面的命令，解釋公鑰的儲存過程：
$ 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 "，表示登入遠端主機；
2. 單引號中的mkdir .ssh & & cat > > .ssh/authorized_keys，表示登入後在遠端shell上執行的命令：
3. "$ mkdir -p .ssh"的作用是，如果使用者主目錄中的.ssh目錄不存在，就建立一個；
4. 'cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub的作用是，將本地的公鑰檔案~/.ssh/id_rsa.pub，重定向追加到遠端檔案authorized_keys的末尾。
寫入authorized_keys檔案後，公鑰登入的設定就完成了。
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