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舊聞系列-SSH是怎麼回事兒

寫在前面

前一篇文章簡單寫了雙向加密的原理,ssh是我們使用比較多的一個命令,用於計算機之間的加密登陸,那麼ssh協議是如何保證通訊過程中的安全的呢?也可以反過來想下ssh為什麼不會向https一樣安全呢?

ssh咋回事兒

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)。

如果你是第一次登入對方主機,系統會出現下面的提示:

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。

當遠端主機的公鑰被接受以後,它就會被儲存在檔案$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。

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

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。

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