SSH原理与应用（一）：远程登陆

转载自http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/ssh_remote_login.html

SSH原理与应用（一）：远程登陆

做者： 阮一峰

日期： 2011年12月21日

SSH是每一台Linux电脑的标准配置。

随着Linux设备从电脑逐渐扩展到手机、外设和家用电器，SSH的使用范围也愈来愈广。不只程序员离不开它，不少普通用户也天天使用。

SSH具有多种功能，能够用于不少场合。有些事情，没有它就是办不成。本文是个人学习笔记，总结和解释了SSH的常见用法，但愿对你们有用。

虽然本文内容只涉及初级应用，较为简单，可是须要读者具有最基本的"Shell知识"和了解"公钥加密"的概念。若是你对它们不熟悉，我推荐先阅读《UNIX / Linux 初学者教程》和《数字签名是什么？》。

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SSH原理与运用

做者：阮一峰

1、什么是SSH？

简单说，SSH是一种网络协议，用于计算机之间的加密登陆。

若是一个用户从本地计算机，使用SSH协议登陆另外一台远程计算机，咱们就能够认为，这种登陆是安全的，即便被中途截获，密码也不会泄露。

最先的时候，互联网通讯都是明文通讯，一旦被截获，内容就暴露无疑。1995年，芬兰学者Tatu Ylonen设计了SSH协议，将登陆信息所有加密，成为互联网安全的一个基本解决方案，迅速在全世界得到推广，目前已经成为Linux系统的标准配置。

须要指出的是，SSH只是一种协议，存在多种实现，既有商业实现，也有开源实现。本文针对的实现是OpenSSH，它是自由软件，应用很是普遍。

此外，本文只讨论SSH在Linux Shell中的用法。若是要在Windows系统中使用SSH，会用到另外一种软件PuTTY，这须要另文介绍。

2、最基本的用法

SSH主要用于远程登陆。假定你要以用户名user，登陆远程主机host，只要一条简单命令就能够了。

　　$ ssh user@host

若是本地用户名与远程用户名一致，登陆时能够省略用户名。

　　$ ssh host

SSH的默认端口是22，也就是说，你的登陆请求会送进远程主机的22端口。使用p参数，能够修改这个端口。

　　$ ssh -p 2222 user@host

上面这条命令表示，ssh直接链接远程主机的2222端口。

3、中间人攻击

SSH之因此可以保证安全，缘由在于它采用了公钥加密。

整个过程是这样的：（1）远程主机收到用户的登陆请求，把本身的公钥发给用户。（2）用户使用这个公钥，将登陆密码加密后，发送回来。（3）远程主机用本身的私钥，解密登陆密码，若是密码正确，就赞成用户登陆。

这个过程自己是安全的，可是实施的时候存在一个风险：若是有人截获了登陆请求，而后冒充远程主机，将伪造的公钥发给用户，那么用户很难辨别真伪。由于不像https协议，SSH协议的公钥是没有证书中心（CA）公证的，也就是说，都是本身签发的。

能够设想，若是攻击者插在用户与远程主机之间（好比在公共的wifi区域），用伪造的公钥，获取用户的登陆密码。再用这个密码登陆远程主机，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？

4、口令登陆

若是你是第一次登陆对方主机，系统会出现下面的提示：

　　$ 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，没法确认host主机的真实性，只知道它的公钥指纹，问你还想继续链接吗？

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，因此对其进行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。

很天然的一个问题就是，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，远程主机必须在本身的网站上贴出公钥指纹，以便用户自行核对。

假定通过风险衡量之后，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主机已经获得承认。

　　Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.

而后，会要求输入密码。

　　Password: (enter password)

若是密码正确，就能够登陆了。

当远程主机的公钥被接受之后，它就会被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再链接这台主机，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。

每一个SSH用户都有本身的known_hosts文件，此外系统也有一个这样的文件，一般是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些对全部用户均可信赖的远程主机的公钥。

5、公钥登陆

使用密码登陆，每次都必须输入密码，很是麻烦。好在SSH还提供了公钥登陆，能够省去输入密码的步骤。

所谓"公钥登陆"，原理很简单，就是用户将本身的公钥储存在远程主机上。登陆的时候，远程主机会向用户发送一段随机字符串，用户用本身的私钥加密后，再发回来。远程主机用事先储存的公钥进行解密，若是成功，就证实用户是可信的，直接容许登陆shell，再也不要求密码。

这种方法要求用户必须提供本身的公钥。若是没有现成的，能够直接用ssh-keygen生成一个：

　　$ ssh-keygen

运行上面的命令之后，系统会出现一系列提示，能够一路回车。其中有一个问题是，要不要对私钥设置口令（passphrase），若是担忧私钥的安全，这里能够设置一个。

运行结束之后，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，今后你再登陆，就不须要输入密码了。

若是仍是不行，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

而后，重启远程主机的ssh服务。

　　// ubuntu系统
　　service ssh restart

　　// debian系统
　　/etc/init.d/ssh restart

6、authorized_keys文件

远程主机将用户的公钥，保存在登陆后的用户主目录的$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文件的末尾就好了。

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"，表示登陆远程主机；（2）单引号中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys，表示登陆后在远程shell上执行的命令：（3）"$ mkdir -p .ssh"的做用是，若是用户主目录中的.ssh目录不存在，就建立一个；（4）'cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub的做用是，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，公钥登陆的设置就完成了。

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关于shell远程登陆的部分就写到这里，下一次接着介绍《远程操做和端口转发》。

（完）