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Risc-V 移植 ssh 与 sftp 记录

时间：2024-05-24 10:52:19浏览次数：17  
标签：riscv64 openssl openssh Risc sftp usr linux ssh

Risc-V 移植 ssh 与 sftp 记录

关于 Risc-V

  天下苦 intel 久矣，而 ARM 的授权费也不低，导致市面上的 SOC 要么都很贵，要么厂家和品类没那么丰富，全志、ST、TI、RK、晶晨、海思、高通、联发科。。。都是中大规模的公司，小厂做不了，感觉限制了它的发展。

  后来出了个 Risc-V 指令集目前 Risc-V 出现之后，阿里云的平头哥公司推出 玄铁 C906 架构，支持 mmu 内存管理，可以运行 Linux。当然 Risc-V 不止是有运行 Linux 架构的，还可以裸机或者 RTOS，类似于 ARM cortex-M 系列的 MCU。目前我已知的 Risc-V 玄铁C906 架构的 soc 芯片有：全志D1、匠芯创D21x....，后续感觉这类芯片( 小厂 or )会如雨后春笋一般冒 出来。。

目录

reference

  1. 知乎总览参考地址

    该部分用于参考移植 zlib、openssl 库的部分，以及大纲。

    tip: 对于移植到 RISC-V 架构，该文档的 openssh 配置参数有误。会导致报错，且编译不通过。

  2. 编译 openssl 并连接 zlib，openssl 参考地址

    tip: 比较详尽的移植到 ARM 开发板的教程。主要看它编译 openssh、以及安装、修改passwd、生成密钥的部分。

  3. 报错 PC 连接时报错Connection reset by peer

    root@lan-server:~# ssh [email protected]
ssh_exchange_identification: read: Connection reset by peer

准备操作：

  1. 在 Linux 下要将交叉编译工具链的路径添加到环境变量中

    # 下载并解压 risv64-linux-x86_64... 的交叉编译工具链

# 用你喜欢的方式修改用户变量
vim ~/.bashrc
# PATH=$PATH:/root/RISC-V/linux-sdk/env_toolchain/riscv64-linux-x86_64-20210512/bin

# 将用户变量添加到环境中
source ~/.bashrc

    image-20240515171237668

    image-20240515171452833

  2. 检查环境变量 与 网络

    # 输入 risc 后多按几个 `TAB` 键，你就会看到交叉编译器了。

# udhcpc -i eth0
# 如果有兴趣的话，还能用 ifconfig 或者 ipaddr 静态添加别的IP，这样就能收到多IP了。
一、移植 openssh

大纲

  openssh 分为 3 个子模块的编译和移植。1. 移植 zlib 压缩服务。2. 移植 openssl 加密服务。3. 整合移植 openssh 服务。

1. 编译 zlib 压缩库

官网下载地址

这里我选择最新的版本 1.3 url: https://www.zlib.net/fossils/zlib-1.3.tar.gz

  • 创建安装目录 （不想污染 Ubuntu 环境，因此单独弄一个文件夹）

    tar -zxvf zlib-1.3.tar.gz

# 创建 install_dir 文件夹
cd zlib-1.3
mkdir install_dir

  • 自动构建 Makefile，并指定安装路径。修改编译工具

    # 在 zlib-1.3 的根目录下指定安装路径，并执行下方命令生成 Makefile
./configure --prefix=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/zlib-1.3/install_dir

# 此时会自动生成 Makefile, 修改编译工具为 riscv64..的
1. 将 CC=gcc 
改为 CC=riscv64-unknown-linux-gnu-gcc

2. 将 LDSHARED=gcc -shared -Wl,-soname,libz.so.1,--version-script,zlib.map
改为 LDSHARED=riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -shared -Wl,-soname,libz.so.1,--version-script,zlib.map

3. 将 CPP= 改为 CPP=riscv64-unknown-linux-gnu-gcc

  • make 编译后 make install 安装。

  • 成果

    image-20240515180931313

2. 编译 openssl 加密库

openssl 官网源码 release

这里我选择的版本为 3.2.1 url: https://www.openssl.org/source/openssl-3.2.1.tar.gz

  • 创建 install_dir 并生成 Makefile 文件

    # 
mkdir install_dir
# 构建 Makefile 文件
./Configure linux64-riscv64 --prefix=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/openssl-3.2.1/install_dir


# 如果使用旧版本可以使用 no-asm shared no-async 这种配置选项 
# such 3.0.12
./Configure linux64-riscv64  no-asm shared no-async --prefix=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh-oldversion/openssl-3.0.12/install_dir

# 修改交叉编译工具链
vim Makefile

# 修改 CROSS_COMPILE 为目标架构
CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu-

  • 多核编译 & 安装

    make -j15

    make install

  • 成果

    1. libcrypto.so.3 动态链接库

      image-20240515180753521

    2. 目标 install 文件夹

      image-20240515181125698

  • 遇到问题：

    1. 目标架构选择

      image-20240515180307925

      我们的目标架构是 riscv64, 因此在该版本下查找 riscv，我们选用: linux64-riscv64

    2. 3.2.1 版本的 openssl 编译报错image-20240515174204855

      解决：使用 openssl-3.2.1 源码时编译选项去掉 no-asm shared no-async 不然会报上述错误, 使用如下的配置选项。（改版本不能使用如上编译选项）

      ./Configure linux64-riscv64 --prefix=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/openssl-3.2.1/install_dir
3. 编译 openssh 整合前 2个库

openssh移植官网

阿里云openssh官方源码镜像

  • 查看该 ssh 版本支持的目标架构

    ./Configure os-specific

    image-20240515182637179

  • 生成 Makefile文件

    • 使用知乎文档的配置命令会 报错 如下：

      没有在配置文件的时候就声明编译器种类。因此报的这个错误

      ./Configure --host=riscv64-linux --with-libs --with-zlib=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/zlib-1.3/install_dir --with-ssl-dir=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/openssl-3.2.1/install_dir --disable-etc-default-login

      image-20240516094510844

    • 注意openssh 和 openssl 的版本要匹配。

      如果不匹配可能在生成 openssh 时会报错，该报错时运行的版本: zlib-1.2.9、openssl-3.0.12、openssh-7.6p1

      image-20240516100728672

    • 改用 参考文档 的生成 openssh Makefile 的配置命令 (可被执行的安装命令)

      # 将各类静态链接库以及之前编译好的程序整合。
./configure --host=riscv64-linux --with-libs --with-zlib=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/zlib-1.3/install_dir --with-ssl-dir=/root/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/openssl-3.2.1/install_dir --disable-etcdefault-login  CC=riscv64-unknown-linux-gnu-gcc AR=riscv64-unknown-linux-gnu-ar

  • make 编译

  • 含义解释

    1. --disable-etc-default-login

      该配置指令是禁用自带的 openssh 配置文件，改用 sshd_config.

4. 安装 openssh

参考安装教程

  • 打包编译好的成果。

    使用 tar -zcvf output_openssh.tar.gz output_openssh/ 添加压缩包，后上传到开发板。

    image-20240516101330145

  • 在开发板上创建目录并复制到指定位置

    1. 创建目录

      mkdir -p /usr/local/bin

mkdir -p /usr/local/sbin

mkdir -p /usr/local/libexec/

mkdir -p /usr/local/etc

mkdir -p /var/run

mkdir -p /var/empty/

    2. 复制到指定文件夹

      - 将scp、sftp、ssh、ssh-add、ssh-agent、ssh-keygen、ssh-keyscan复制到/usr/local/bin目录下；

- 将sshd复制到/usr/local/sbin目录下；

- 将moduli、ssh_config、sshd_config复制到/usr/local/etc目录下；

- 将sftp-server、ssh-keysign复制到 /usr/local/libexec目录下；

  • 创建并修改 password 优先级

    # 创建当前root 用户密码
passwd

# 修改passwd的优先级分隔
vi /etc/passwd
在后面添加: 
sshd:x:74:74:Privilege-separatedSSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin

  • 生成密钥对

    #在/usr/local/etc/目录下，使用如下命令生成密钥
cd /usr/local/etc

ssh-keygen -t rsa -f ssh_host_rsa_key -N ""

ssh-keygen -t dsa -f ssh_host_dsa_key -N ""

ssh-keygen -t ecdsa -f ssh_host_ecdsa_key -N ""

ssh-keygen -t ed25519 -f ssh_host_ed25519_key -N ""

    • 如果发现不识别 ssk-keygen 命令

      image-20240516102620220

      此时应当改用 debugs 原生的接口。
用 ADB shell 会导致不识别该命令，抑或是不认识 libcrypto.so.3 库。

# 后续如果需要解决该问题，将它设置为系统变量

  • 从 openssl 库中的 libcrypto.so.3 传入开发板，『并设置为环境变量』

    export 添加或者其它方式。参考文档

    # 修改用户变量 下方命令行二者选其一都行
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/root
export LD_LIBRARY_PATH=/root:$LD_LIBRARY_PATH

# 或者 
vi ~/.bashrc
# 末尾添加上方命令行之一，
source ~/.bashrc

    WARNING:

      如果不添加环境变量，直接去含有 libcrypto.so.3 的文件夹下也能执行 sshd，但是在 PC 用客户端连接的时候会报错。

  • 修改 sshd_config 与运行程序

    • 报错 /var/empty 必须仅被 root 用户拥有

      image-20240516103011996

      image-20240516103051449

      # 产生原因: 权限给太多了
# 解决办法：修改用户权限 为 755
chmod 755 /var/empty

    • 重磅异常！ 用户连不上时

      image-20240516103411167

      image-20240516103358917

      # 开发板执行下方命令准备Debug 排错
/usr/local/sbin/sshd -Dd
# 开启 sshd 之后观察当前终端，
# 当用客户端或者其它方式连接 开发板时，如果报错会出现下方红色方框的提示。

定位错误点：libcrypto.so.3 未能被 sshd 程序识别。

      url: 排错时参考的英文文档 #6 楼回答 2018-02-05

      image-20240516104240078

- 遇到的问题

  • 重磅! -> openssh 移植成功，但是连接时报错：

    1. 开发板没有添加环境变量导致的，不识别 crypto 库

    image-20240516110216659

    1. 在 sshd 服务端获取单次连接的日志

      image-20240516104240078

    2. 定位问题点： libcrypto.so.3 未引入环境变量导致

  • 存储空间不够用，移动 ./bin/ 里的文件会导致系统崩溃

    造成严重后果，内核会出现异常，要重刷固件。

    解决办法: ./bin/ 里的文件一部分一部分地移动。

编译后的文件太大，使用 riscv64-unknown-linux-gnu-strip 进行瘦身。

# 直接针对文件瘦身， 
root@lan-server:~/RISC-V/linux-sdk/port_lib/ssh/openssh-9.7p1# riscv64-unknown-linux-gnu-strip sshd

# 后续在打包好的文件内进行瘦身。
root@lan-server:~/RISC-V/linux-sdk/port_lib/output_ssh# riscv64-unknown-linux-gnu-strip ./bin/*
root@lan-server:~/RISC-V/linux-sdk/port_lib/output_ssh# riscv64-unknown-linux-gnu-strip ./etc/*
....

效果：从 20M 大小瘦身成 4.2M.

image-20240520114311531

二、SFTP
1. 开启 SFTP

很简单，直接修改 sshd_config 的 sftp 的地址，因为之前给的默认配置文件的地址时有误的

本来 openssh 生成的默认 sshd_config 就开启了 sftp，只是它路径不对而已。

image-20240516115939768

  • 将上图的 /usr/libexec/sftp-server 改为 /usr/local/libexec/sftp-server 即可。
2. 限制访问路径

参考教程

参考教程2

该部分可以直接查看 3.

其中 ChrootDirectory xxxx 就是限制访问路径，并以该路径为 sftp 的根路径

3. 单用户下无法 限制访问路径后 使 SFTP 与 SSH 共存

  • 建立软连接，使 SSH 看起来像 SFTP 程序

    ln -sf /usr/local/sbin/sshd /usr/local/sbin/sftpd

  • 修改 sftp_config 的端口号，并限制它的访问路径

    # 复制配置文件
cp /usr/local/etc/sshd_config /usr/local/etc/sftp_config

    修改 sftp_config 端口、访问路径与权限

    image-20240516171000861

  • sshd 强制使用其它的配置文件

    # 强制使用 sftp配置文件
sudo /usr/local/sbin/sftpd -f /usr/local/sbin/sftp_config
- 问题点

  1. openssh 开启 SFTP 之后限制文件访问路径后，该用户只能使用 SFTP，而 SSH 功能无法正常访问。

    原因推测: ssh 默认进入的是 / 根目录，而 SFTP 限制了文件访问之后，ssh 就无法直接进入 / 目录，因而导致无法连接 SSH。

  2. 对于目前这个裁剪后的 Linux 平台，它不支持 ( 创建新用户 useradd )用户管理与 ( systemctl )进程管理。

    因此无法创建新的用户单独用于 SFTP，考虑再开一个 ssh 进程，单独使用一个端口用于 SFTP 访问。

Reference URL

  1. 知乎参考文档，openssh 移植到 arm 的 Linux 开发板上。

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/387939051

标签：riscv64,openssl,openssh,Risc,sftp,usr,linux,ssh
From： https://www.cnblogs.com/dearLiao/p/18203309

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