SSH原理与运用(一)

约定不等于承诺〃 2022-06-05 08:59 251阅读 0赞

# 目录 #

### 文章目录 ###

*  目录
 *  前言
 *  数字签名与数字证书
 *   *  加密方法
     *   *  单钥加密
         *  双钥加密
     *  数字签名
 *  什么是\`SSH\`?
 *   *  远程登录
     *  中间人攻击
     *  口令登录
     *  公钥登录
 *  链接地址

# 前言 #

本文**来自[阮一峰的网络日志][Link 1]**。原来一直使用的是`nfs`的方式来调试开发板，现在因为`hlr`大神使用`ssh`的方式进行调试，对`ssh`也很有兴趣，特此搜集网络上的文章来进行学习！

# 数字签名与数字证书 #

## 加密方法 ##

### 单钥加密 ###

加密和解密都用同一套密码。单钥加密的情况下，密钥只有一把，一旦密钥泄漏，密码也就被破解了。目前，通用的单钥加密算法为**DES**(`Data Encryption Standard`)。

### 双钥加密 ###

加密和解密使用两套密码。双钥加密的情况下，密钥有两把，一把是公开的公钥，还有一把是不公开的私钥。双钥加密的原理如下：

*  公钥和私钥是一一对应关系，有一把公钥就必然有一把与之对应的、独一无二的私钥，反之也成立。
 *  所有的(公钥、私钥)对都是不同的。公钥可以解开私钥加密的信息，反之也成立。
 *  同时生成公钥和私钥应该相对比较容易，但是从公钥推算出私钥，应该是很困难或者是不可能的。  
    目前，通用的双钥加密算法为**RSA**(`Rivest-Shamir-Adleman`)。  
    在**双钥体系中，公钥用来加密信息，私钥用来数字签名**。因为任何人都可以生成自己的(公钥、私钥)对，所以为了防止有人防止有人散布伪造的公钥骗取信任，就需要一个可靠的第三方机构来生成经过认证的（公钥，私钥）对。也就是说，可靠的第三方机构认证了一对双钥，这时候申请的公司就有了公钥和私钥，把自己的私钥交给受信任的客户，而自己用公钥加密，这时候如果私钥被认证，就可以确保文件有效。所以私钥不能泄漏。  
    本部分来自[阮一峰的网络日志][Link 2]

## 数字签名 ##

[数字签名是什么？][Link 3]

# 什么是`SSH`? #

`SSH`是一种网络协议，用于计算机之间的加密登录，目前已经成为`Linux`系统的标准配置。如果一个用户从本地计算机使用`SSH`协议登录另一台远程计算机，可以认为这种登录是安全的，及时中途被截获，密码也不会泄露！(果然还要好好学习计算机网络)。  
`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。在`linux`下的实现基于`OpenSSH`，`OpenSSH`是自由软件，应用广泛。

## 远程登录 ##

`SSH`主要用于远程登录。假定要以用户名`user`登录远程主机`host`，使用如下命令：

ssh usr@host
    比如：
    ssh pi@192.168.4.24
    其中usr表示远程主机名，192.168.4.24表示远程主机的ip地址

如果本地用户名与远程用户名一直，登录时可以省略用户名

ssh host

SSH的默认端口是22，也就是登陆请求会送进远程主机的22端口。使用p参数可以修改这个端口。

ssh -p 2222 user@host

上面这条命令表示，`ssh`直接连接远程主机的2222端口。

## 中间人攻击 ##

`SSH`之所以能够保证安全，原因在于它采用公钥加密。  
整个过程如下：

1.  远程主机收到用户的登陆请求，把自己的公钥发给用户
2.  用户使用这个公钥，将登陆密码加密后，发送回来
3.  远程主机用自己的私钥解密登陆密码，如果密码正确，就同意用户登陆。  
    这个过程本身是安全的，但是实施过程中如果有人截获登陆请求，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。`SSH`协议的公钥没有证书中心公证，也就是说，都是自己签发的。  
    如果攻击者在用户与远程主机之间用伪造的公钥，获取用户的登陆密码，再用这个密码登陆远程主机，`SSH`的安全机制就无效了。这种风险就是"中间人攻击"。

## 口令登录 ##

如果是第一次登录对方主机，系统会出现如下提示：

The authenticity of host '192.168.4.24 (192.168.4.24)' can't be established.
    ECDSA key fingerprint is SHA256:tOOZQyAp9po/RvbkdpmRrJKEmgWGBu4WAAFsd7WPKZ8.

这段话的意思是无法确认`host`主机的真实性，只知道他的公钥指纹，是否继续连接？用户是无法知道远程公钥指纹是多少的，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)?

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.

之后，输入远程主机的密码即可：

Password: (enter password)

如果密码正确，就可以登陆了。当远程主机的公钥被接受之后，就会被保存在"/etc/ssh"目录下。下次再次连接这台主机，系统就会认出它的公钥，而跳过警告部分，直接提示输入密码。  
最后，如果在远程连接了远程主机之后，使用`exit`命令可以退出`ssh`远程连接。

## 公钥登录 ##

使用密码登录，每次都必须输入密码。`SSH`还提供了公钥登录，可以省去输入密码的步骤。公钥登录就是用户将自己的公钥存储在远程主机上。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。远程主机用事先存储的公钥进行解密，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。  
这种方法要求用户必须提供自己的公钥。如果没有现成的，可以用ssh-keygen生成一个：

ssh-keygen

运行上面的命令后，系统就会出现一系列提示，可以一路回车。运行结束后，在`$HOME/.ssh`目录下，会新生成两个文件：`id_rsa`和`id_rsa.pub`。前者是公钥，后者是私钥。  
这时在输入下面的命令，将公钥传送到远程主机host上面：

ssh-copy-id user@host

之后，登录就不再需要密码了。  
如果失败，查看[SSH原理与运用（一）：远程登录][Link 1]中有这部分解决方法。博主在树莓派上直接成功，所以也就不需要了。

# 链接地址 #

[SSH原理与运用（一）：远程登录][Link 1]

[Link 1]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/ssh_remote_login.html
[Link 2]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2006/12/notes_on_cryptography.html
[Link 3]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html