SSH原理与运用

一、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录。

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，我们就可以认为，这种登录是安全的，即使被中途截获，密码也不会泄露。

最早的时候，互联网通信都是明文通信，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，将登录信息全部加密，成为互联网安全的一个基本解决方案，迅速在全世界获得推广，目前已经成为Linux系统的标准配置。

需要指出的是，SSH只是一种协议，存在多种实现。

二、最基本的用法

SSH主要用于远程登录。假定你要以用户名user，登录远程主机host，只要一条简单命令就可以了。

　　$ ssh user@host

如果本地用户名与远程用户名一致，登录时可以省略用户名。

　　$ ssh host

SSH的默认端口是22，也就是说，你的登录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。

三、中间人攻击

SSH之所以能够保证安全，原因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录请求，把自己的公钥发给用户。（2）用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。（3）远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，就同意用户登录。

这个过程本身是安全的，但是实施的时候存在一个风险：如果有人截获了登录请求，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。因为不像https协议，SSH协议的公钥是没有证书中心（CA）公证的，也就是说，都是自己签发的。

可以设想，如果攻击者插在用户与远程主机之间（比如在公共的wifi区域），用伪造的公钥，获取用户的登录密码。再用这个密码登录远程主机，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？

四、口令登录

如果你是第一次登录对方主机，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，无法确认host主机的真实性，只知道它的公钥指纹，问你还想继续连接吗？

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，所以对其进行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。

很自然的一个问题就是，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)? yes

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.

然后，会要求输入密码。

　　Password: (enter password)

如果密码正确，就可以登录了。

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

每个SSH用户都有自己的known_hosts文件，此外系统也有一个这样的文件，通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。

五、公钥登录

使用密码登录，每次都必须输入密码，非常麻烦。好在SSH还提供了公钥登录，可以省去输入密码的步骤。

所谓"公钥登录"，原理很简单，就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。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。远程主机用事先储存的公钥进行解密，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。

具体操作，就是远程主机将用户的公钥，保存在登录后的用户主目录的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。

六、公钥和私钥

1. 一个公钥对应一个私钥。
2. 密钥对中，让大家都知道的是公钥，不告诉大家，只有自己知道的，是私钥。
3. 如果用其中一个密钥加密数据，则只有对应的那个密钥才可以解密。
4. 如果用其中一个密钥可以进行解密数据，则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密。

　　 RSA算法的作用：
　　1、加密：公钥加密私钥解密

　　主要用于将数据资料加密不被其他人非法获取，保证数据安全性。使用公钥将数据资料加密，只有私钥可以解密。即使密文在网络上被第三方获取由于没有私钥则无法解密。从而保证数据安全性。　　　　　

1. 1. A在自己电脑上生成RSA钥匙文件，一个私钥文件一个公钥文件，并将他的公钥传送给B。
   2. 此时B要传送信息给A，于是B用A的公钥加密他的消息，然后传送给A。【网络上传输的密文，没有A的私钥无法解密，其他人获取之后也没用】
   3. A用他的私钥解密B的消息。

　　2、认证：私钥加密公钥解密

　　　  主要用于身份验证，判断某个身份的真实性。使用私钥加密之后，用对应的公钥解密从而验证身份真实性。

　　　　 A要验证B是否是真实用户

　　　　1、B将自己公钥给A

              2、B将文件用自己私钥加密传送给A

　　　　3、A根据B的公钥解密，如果成功则为真实身份用户

      SSH公钥登录则用的是第二种功能。

      安全性： 这种算法非常可靠，密钥越长，它就越难破解。根据已经披露的文献，目前被破解的最长RSA密钥是768个二进制位。也就是说，长度超过768位的密钥，还无法破解（至少没人公开宣布）。因此可以认为，1024位的RSA密钥基本安全，2048位的密钥极其安全。所以我们在用ssh-keygen命令时候要注意密钥长度，具体参数为：

-b bits
   指定密钥长度。对于RSA密钥，最小要求768位，默认是2048位。DSA密钥必须恰好是1024位(FIPS 186-2 标准的要求)。

  至少不能少于768。一般不用写默认就是2048了。哈哈！

      总结：

　公钥与私钥使用场景：
　(1)私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。
　(2)公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。
   (3)当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥验证签名，可以保证该信息是由他发送的。当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。

参考：

https://www.cnblogs.com/fengfengyang/p/15519311.html

https://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/ssh_remote_login.html