网络-Telnet协议与SSH协议（命令、免密登陆）及其安全性

Telnet(telecommunication network protocol，电信网络协议)是一个简单的远程终端协议，使用端口23。用户用Telnet就可在其所在地经过TCP链接注册（即登陆）到远地的另外一台主机上（使用主机名或IP地址）。Telnet能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出经过TCP链接返回到用户屏幕。这种服务是透明的，由于用户感受到好像键盘和显示器是直接连在远地主机上。所以，Telnet又称为终端仿真协议。

工做原理

Telnet也使用客户/服务器方式。在本地系统运行Telnet客户进程，而在远地主机则运行Telnet服务器进程。和FTP的状况类似，服务器中的主进程等待新的请求，并产生从属进程来处理每个链接。
Telnet可以适应许多计算机和操做系统的差别。例如，对于文本中一行的结束，有的系统使用ASCII码的回车（CR），有的系统使用换行（LF），还有的系统使用两个字符，回车-换行（CR-LF）。又如，在中断一个程序时，许多系统使用Control-C（C)，但也有系统使用ESC按键。为了适应这种差别，Telnet定义了数据和命令应怎样经过互联网。这些定义就是所谓的NVT(Network Virtual Terminal，网络虚拟终端)。

NVT格式

客户软件把用户的击键和命令转换成NVT格式，并送交服务器。服务器软件把收到的数据和命令从NVT格式转换成远地系统所需的格式。向用户返回数据时，服务器把远地系统的格式转换为NVT格式，本地客户再从NVT格式转换到本地系统所需的格式。

NVT的格式定义很简单：全部的通讯都使用8位（一个字节）。在运转时，NVT使用7位ASCII 码传送数据，而当高位置1时用做控制命令。ASCII码共有95个可打印字符（如字母、数字、标点符号）和33个控制字符。全部可打印字符在NVT中的意义和在ASCII码中同样。但NVT只使用了ASCII码的控制字符中的几个。此外，NVT还定义了两字符的CR-LF为标准的行结束控制符。当用户键入回车按键时，Telnet的客户就把它转换为CR-LF再进行传输，而Telnet服务器要把CR-LF转换为远地机器的行结束字符。
Telnet的选项协商（Option Negotiation）机制使Telnet客户和Telnet服务器可商定使用更多的终端功能，协商的双方是平等的，也就是说任何一方均可以主动发送选项协商请求给对方。

选项协商6种状况

WILL：发送方自己将激活（enable)选项。
DO：发送方想叫接收端激活选项。
WONT:发送方自己想禁止选项。
DON'T：发送方想让接收端去禁止选项。

注：因为Telnet规则规定，对于激活选项请求（如1和2），有权赞成或者不一样意。而对于使选项失效请求（如3和4），必须赞成。这样，4种请求就会组合出6种状况，如上图所示。

安全性

不安全，由于使用明文传输。一旦被ARP中毒等中间人***，就会暴露用户名、密码等敏感信息。另外，帐号密码简单时也可被暴力破解。

SSH

简介

SSH(Secure Shell)，由 IETF 的网络小组（Network Working Group）所制定，端口22。SSH 为创建在应用层基础上的安全协议。SSH 是较可靠的，专为远程登陆会话和其余网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议能够有效防止远程管理过程当中的信息泄露问题。SSH最初是UNIX系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其余操做平台。SSH在正确使用时可弥补网络中的漏洞。SSH客户端适用于多种平台，几乎全部UNIX平台均可使用。

经过使用SSH，你能够把全部传输的数据进行加密，这样"中间人"这种***方式就不可能实现了，并且也可以防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH，还有一个额外的好处就是传输的数据是通过压缩的，因此能够加快传输的速度。SSH有不少功能，它既能够代替Telnet，又能够为FTP、PoP、甚至为PPP提供一个安全的"通道" 。

22端口由来小故事：SSH设计者Tatu Ylonen设计SSH是为了替代telnet（端口23）和ftp（端口21），端口22在当时是空闲的，正好就在telnet和ftp的端口之间，他感受这个端口号自然就带有可信度光环。因而就选择了端口22做为SSH的端口。原文可查看ssh-端口。

另外，Tatu Ylonen于1995年写的SSH，W·Richard Stevens 于1994年写的《TCP/IP详解卷I》，因此里面只有Telnet，而没有SSH。能够阅读RFC4250进行更详细的了解。

OpenSSH是SSH协议的免费开源实现，OpenSSH提供了服务端的程序(openssh-server)和客户端工具(openssh-client)，接下来以OpenSSH为例，介绍一下SSH命令及高级配置

安装与开启服务

# 安装服务端/客户端(Ubuntu)
$ sudo apt install openssh-server/openssh-client

# 安装服务端/客户端(Centos)
$ sudo yum install openssh-server/openssh-client

# 查看ssh服务是否开启
$ netstat -tlp | grep ssh

# 启动/中止/重启 ssh服务
$ sudo /etc/init.d/ssh start/stop/restart

查看ssh服务是否开启

命令

ssh命令

SSH命令
选项	参数	含义
--46AaCfGgKkMNnqsTtVvXxYy		查看软件版本等信息
-b	bind_address	绑定ip地址，如xxx.xxx.xxx.xxx
-c	cipher_spec
-D	[bind_address:]port
-E	log_file	指定日志文件xxx//xx//xx.log
-e	escape_char
-F	configfile	指定配置文件
-i	identify_file	认证文件
-J	[user@host[:port]]
-L	address
-l	login_name
-m	mac-spec
-O	ctl-cmd
-o	option
-p	port	指定端口，默认22
-Q	query_option
-R	address
-S	ctl-path
-W	host:port
-w	local_tun[:remote_tun]
[user@]hostname [command]		用于客户端链接服务器

版本等信息

注意

user是远程服务器登陆的用户名，默认为当前用户
hostname是远程服务器地址，能够是IP/域名/别名
exit/logout命令都可退出当前登陆

接下来，展现一下链接ssh服务器

Windows链接Ubuntu

能够看到，使用SHA256进行了校验，生成了一个指纹，咱们关闭链接，重连一次。

再次链接

再次链接，能够发现，已经没有了校验显示，输入密码后直接登陆，稍微简便了一点。那么，校验记录存在哪呢？

cd ~/.shh
cat known_hosts

Windows下校验记录

第一条是个人GitLab的，就划掉了，第二条是刚才链接的。

Linux下校验记录

在~/.ssh/known_hosts文件中能够看到。接下来，咱们就来详细看看一些配置。

高级配置

Linux下，ssh配置信息都保存在~/.ssh 中

配置文件	做用
known_hosts	做为客户端。记录曾链接服务器受权。ssh第一次链接一台服务器会有一个受权提示，确认受权后会记录在此文件中，下次链接记录中的服务器时则再也不须要进行受权确认提示
authorized_keys	做为服务端。客户端的免密链接公钥文件
config	做为客户端。记录链接服务器配置的别名

后两个默认是不存在的，须要手动建立。下面Windows中也是仅有known_hosts文件的，另外两个是我给GitLab配置密钥文件时建立的。

Windows下

Windows下内容

服务器别名

每次都写IP地址，可是IP地址比较难记，咱们能够去一个别名。新建一个config文件，内容以下：

Host Ubuntu
HostName 10.28.214.174
User llvm
Port 22

config文件

其中，Port能够不写，默认就是22端口。

别名登陆

免密登陆

经过以上，咱们便可经过别名和密码登陆了，可是每次都输入密码，比较麻烦，接下来咱们看看免密登陆。

客户端生成密钥对

ssh-keygen

参数

我通常是不用参数的，它会给一些提示，我通常所有按Enter，选择默认，此次因为文件路径名字重复，才改了一个。上面的参数，博主只感受-t参数比较有用，可是密码学学的也很差，默认的rsa加密方式也很好，通常也是默认。

生成密钥文件

查看密钥文件

上传公钥到服务器

ssh-copy-id user@hostname

windows下没有这个命令，只能手动了。使用这个命令实际上是将公钥追加到了服务器的authroized_keys文件中，咱们把文件放到Ubuntu中，使用命令追加一下。

公钥上传成功

接下来，咱们就可使用密钥文件登陆了

ssh -i id_rsa_ubuntu Ubuntu

密钥文件登陆

仍是有点麻烦，须要记着服务器须要使用哪一个对应的私钥。咱们再配置一下，添加私钥文件：

IdentityFile C:\Users\DELL\.ssh\id_rsa_ubuntu

配置密钥文件

好啦，至此，咱们能够只是用一个别名就能登陆了：

ssh Ubuntu便可登陆，无需密码

固然，咱们只是为了学习一下ssh，平时博主也直接使用MobaXterm、Xshell等软件直接链接，有工具的话会节省不少时间。

对于GitHub、GitLab等也会使用密钥文件的方式，将公钥上传到服务器便可。

GitLab上传页面

以GitLab为例，能够看到，要求上传ssh-rsa或ssh-ed25519的公钥。客户端生成密钥对时，可使用-t参数，选择ed25519，也可以使用默认的rsa方式。

安全性

有效防止远程管理过程当中的信息泄漏
传输 数据加密，可以防止DNS和IP欺骗
传输 数据压缩，加快传输速度

帐号密码简单时也可被暴力破解。

关于这两个协议的安全实验，将在学习暴力破解的时候再展现。

参考

《计算机网络第7版谢希仁》6.3

《TCP/IP详解I》第26章

RFC854

RFC4250

www.ssh.com