Ssh自學筆記
Ssh簡介
傳統的網絡服務程式，如：ftp、pop和telnet在本質上都是不安全的，因為它們在網絡上用明文傳送密碼和資料，别有用心的人非常容易就可以截獲這些密碼和資料。而且，這些服務程式的安全驗證方式也是有其弱點的， 就是很容易受到“中間人”（man-in-the-middle）這種方式的攻擊。所謂“中間人”的攻擊方式， 就是“中間人”冒充真正的伺服器接收你傳給伺服器的資料，然後再冒充你把資料傳給真正的伺服器。伺服器和你之間的資料傳送被“中間人”一轉手做了手腳之後，就會出現很嚴重的問題。通過使用SSH，你可以把所有傳輸的資料進行加密，這樣"中間人"這種攻擊方式就不可能實作了，而且也能夠防止DNS欺騙和IP欺騙。使用SSH，還有一個額外的好處就是傳輸的資料是經過壓縮的，是以可以加快傳輸的速度。SSH有很多功能，它既可以代替Telnet，又可以為FTP、PoP、甚至為PPP提供一個安全的"通道"。
SSH的安全驗證方式
從用戶端來看，SSH提供兩種級别的安全驗證。
l 第一種級别（基于密碼的安全驗證）隻要你知道自己帳号和密碼，就可以登入到遠端主機。所有傳輸的資料都會被加密，但是不能保證你正在連接配接的伺服器就是你想連接配接的伺服器。可能會有别的伺服器在冒充真正的伺服器，也就是受到“中間人”這種方式的攻擊。
l 第二種級别（基于密匙的安全驗證）需要依靠密匙，也就是你必須為自己建立一對密匙，并把公用密匙放在需要通路的伺服器上。如果你要連接配接到SSH伺服器上，用戶端軟體就會向伺服器送出請求，請求用你的密匙進行安全驗證。伺服器收到請求之後，先在你在該伺服器的家目錄下尋找你的公用密匙，然後把它和你發送過來的公用密匙進行比較。如果兩個密匙一緻，伺服器就用公用密匙加密“質詢”（challenge）并把它發送給用戶端軟體。用戶端軟體收到“質詢”之後就可以用你的私人密匙解密再把它發送給伺服器。
用這種方式，你必須知道自己密匙的密碼。但是，與第一種級别相比，第二種級别不需要在網絡上傳送密碼。
第二種級别不僅加密所有傳送的資料，而且“中間人”這種攻擊方式也是不可能的（因為他沒有你的私人密匙）。但是整個登入的過程可能需要10秒。
兩種方式的機制
使用者名、密碼驗證方式
說明：
- 當用戶端發起ssh請求，伺服器會把自己的公鑰發送給使用者；
- 使用者會根據伺服器發來的公鑰對密碼進行加密；
- 加密後的資訊回傳給伺服器，伺服器用自己的私鑰解密，如果密碼正确，則使用者登入成功。
公鑰認證方式
- 首先在用戶端生成一對密鑰（ssh-keygen）；
- 并将用戶端的公鑰ssh-copy-id 拷貝到服務端；
- 當用戶端再次發送一個連接配接請求，包括ip、使用者名；
- 服務端得到用戶端的請求後，會到authorized_keys中查找，如果有相應的IP和使用者，就會随機生成一個字元串，例如：qwer；
- 服務端将使用用戶端拷貝過來的公鑰進行加密，然後發送給用戶端；
- 得到服務端發來的消息後，用戶端會使用私鑰進行解密，然後将解密後的字元串發送給服務端；
- 服務端接受到用戶端發來的字元串後，跟之前的字元串進行對比，如果一緻，就允許免密碼登入。
個人對這兩種方法的了解
仔細對比兩種方式可以發現，第一種使用者名和密碼的驗證方式，實際上隻進行了伺服器對用戶端的驗證，而沒有用戶端對伺服器的驗證，這就存在中間人假扮伺服器的可能性。而第二種方式，公鑰認證方式，由于在伺服器中放置了用戶端的公鑰，而第5、6步實際上就是用戶端對伺服器的驗證。是以公鑰認證方式是雙向認證的，應該更加安全。
非對稱加密
對稱加密算法在加密和解密時使用的是同一個秘鑰；而非對稱加密算法需要兩個密鑰來進行加密和解密，這兩個秘鑰是公開密鑰（public key，簡稱公鑰）和私有密鑰（private key，簡稱私鑰）。
與對稱加密算法不同，非對稱加密算法需要兩個密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密鑰（privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對資料進行加密，隻有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對資料進行加密，那麼隻有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，是以這種算法叫作非對稱加密算法。
非對稱加密的工作過程
l 乙方生成一對密鑰（公鑰和私鑰）并将公鑰向其它方公開。
l 得到該公鑰的甲方使用該密鑰對機密資訊進行加密後再發送給乙方。
l 乙方再用自己儲存的另一把專用密鑰（私鑰）對加密後的資訊進行解密。乙方隻能用其專用密鑰（私鑰）解密由對應的公鑰加密後的資訊。
在傳輸過程中，即使攻擊者截獲了傳輸的密文，并得到了乙的公鑰，也無法破解密文，因為隻有乙的私鑰才能解密密文。
同樣，如果乙要回複加密資訊給甲，那麼需要甲先公布甲的公鑰給乙用于加密，甲自己儲存甲的私鑰用于解密。
非對稱加密的優缺點
非對稱加密與對稱加密相比，其安全性更好：對稱加密的通信雙方使用相同的秘鑰，如果一方的秘鑰遭洩露，那麼整個通信就會被破解。而非對稱加密使用一對秘鑰，一個用來加密，一個用來解密，而且公鑰是公開的，秘鑰是自己儲存的，不需要像對稱加密那樣在通信之前要先同步秘鑰（同步秘鑰，也就意味着要再網絡上傳送秘鑰，而這很可能會被惡意監聽）。
非對稱加密的缺點是加密和解密花費時間長、速度慢，隻适合對少量資料進行加密。
在非對稱加密中使用的主要算法有：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（橢圓曲線加密算法）等。
公鑰加密與公鑰認證
加密與認證
首先我們需要區分加密和認證這兩個基本概念。
加密是将資料資料加密，使得非法使用者即使取得加密過的資料，也無法擷取正确的資料内容，是以資料加密可以保護資料，防止監聽攻擊。其重點在于資料的安全性。身份認證是用來判斷某個身份的真實性，确認身份後，系統才可以依不同的身份給予不同的權限。其重點在于使用者的真實性。兩者的側重點是不同的。
個人了解：加密是為了保證内容的安全性，認證則隻需要驗證私鑰正确即可。
公鑰加密過程：
比如有兩個使用者Alice和Bob，Alice想把一段明文通過雙鑰加密的技術發送給Bob，Bob有一對公鑰和私鑰，那麼加密解密的過程如下：
l Bob将他的公開密鑰傳送給Alice。
l Alice用Bob的公開密鑰加密她的消息，然後傳送給Bob。
l Bob用他的私人密鑰解密Alice的消息。
注意，加密時使用的秘鑰是對方的公鑰，不能使用自己的私鑰，因為自己的公鑰是公開的，任何人都可以擷取自己的公鑰，如果用自己的私鑰加密，那麼任何人都可以進行解密了。
公鑰認證過程：
身份認證和加密就不同了，主要使用者鑒别使用者的真僞。這裡我們隻要能夠鑒别一個使用者的私鑰是正确的，就可以鑒别這個使用者的真僞。
還是Alice和Bob這兩個使用者，Alice想讓Bob知道自己是真實的Alice，而不是假冒的，是以Alice隻要使用私鑰密碼，對檔案簽名，發送給Bob，Bob使用Alice的公鑰對檔案進行解密，如果可以解密成功，則證明Alice的私鑰是正确的，因而就完成了對Alice的身份鑒别。整個身份認證的過程如下：
l Alice用她的私人密鑰對檔案加密，進而對檔案簽名。
l Alice将簽名的檔案傳送給Bob。
l Bob用Alice的公鑰解密檔案，進而驗證簽名。
個人了解：公鑰人認證過程是用自己的私鑰對檔案進行加密，在這裡叫對檔案簽名更合理一些，因為雖然這裡我們對檔案進行了加密，但是我們的目的并不在于對檔案的内容進行保護，我們的目的在于用公鑰驗證私鑰的正确性。用自己的私鑰對檔案進行加密意味着，任何人都可以對該檔案進行解密，因為自己的公鑰是公開的。但是這并沒有影響，因為我們并不是再為檔案加密，并不是在保護檔案的内容，而是在讓對方驗證自己私鑰的正确性，以便對方确認自己的身份。
另外在網上看到了一個很精辟的總結：
總結：公鑰和私鑰是成對的，它們互相解密。
公鑰加密，私鑰解密。
私鑰數字簽名，公鑰驗證。
SSH秘鑰生成和免密碼登入
使用ssh-keygen指令。該指令的manpage說明是
authentication key generation, management and conversion
認證秘鑰的生成、管理和轉換
常用參數
-t type 指定密鑰類型，有兩種可供選擇：RSA和DSA，預設為RSA
實際中使用ssh-keygen指令（不帶任何參數），然後按三下回車，就會在家目錄下生成.ssh檔案，.ssh檔案中有兩個檔案：id_rsa和id_rsa.pub，分别對應私鑰和公鑰。然後将公鑰的内容拷貝到服務端的~/.ssh/authorized_keys檔案中即可。但是要注意本地的.shh目錄和服務端的.ssh目錄的權限都是700，服務端authorized_keys的權限為600才可以。拷貝公鑰的内容到服務端，可以使用scp指令複制id_rsa.pub到服務端，然後将内容添加在authorized_keys的後面即可。也可以使用ssh-copy-id指令。ssh-copy-id 的-i選項可以指定要拷貝的公鑰檔案，預設就是使用家目錄下.shh中的id_rsa.pub。然後跟上ssh的位址，如，ssh-copy-id [email protected]就會把公鑰拷貝到服務端的家目錄下.ssh的authorized_key中。
上面的這種方法針對的是兩台Linux電腦。如果要用Linux電腦ssh到Openwrt的無線路由器中這樣是無效的，因為在OpenWrt中使用的是dropbear作為ssh協定的實作，而不是open ssh。這個時候，我們應該講authorized_key放到/etc/dropbear/目錄中，而不是家目錄下的.shh目錄中，這一點要注意。