隨著Linux設備從電腦逐漸擴展到手機、外設和家用電器，SSH的使用范圍也越來越廣。不僅程序員離不開它，很多普通用戶也每天使用。

SSH具備多種功能，可以用于很多場合。有些事情，沒有它就是辦不成。本文是我的學習筆記，總結和解釋了SSH的常見用法，希望對大家有用。

雖然本文內(nèi)容只涉及初級應用，較為簡單，但是需要讀者具備最基本的"Shell知識"和了解"公鑰加密"的概念。如果你對它們不熟悉，我推薦先閱讀《UNIX / Linux 初學者教程》和《數(shù)字簽名是什么？》。

=======================================

SSH原理與運用

作者：阮一峰

一、什么是SSH？

簡單說，SSH是一種網(wǎng)絡協(xié)議，用于計算機之間的加密登錄。

如果一個用戶從本地計算機，使用SSH協(xié)議登錄另一臺遠程計算機，我們就可以認為，這種登錄是安全的，即使被中途截獲，密碼也不會泄露。

最早的時候，互聯(lián)網(wǎng)通信都是明文通信，一旦被截獲，內(nèi)容就暴露無疑。1995年，芬蘭學者Tatu Ylonen設計了SSH協(xié)議，將登錄信息全部加密，成為互聯(lián)網(wǎng)安全的一個基本解決方案，迅速在全世界獲得推廣，目前已經(jīng)成為Linux系統(tǒng)的標準配置。

需要指出的是，SSH只是一種協(xié)議，存在多種實現(xiàn)，既有商業(yè)實現(xiàn)，也有開源實現(xiàn)。本文針對的實現(xiàn)是OpenSSH，它是自由軟件，應用非常廣泛。

此外，本文只討論SSH在Linux Shell中的用法。如果要在Windows系統(tǒng)中使用SSH，會用到另一種軟件PuTTY，這需要另文介紹。

二、最基本的用法

SSH主要用于遠程登錄。假定你要以用戶名user，登錄遠程主機host，只要一條簡單命令就可以了。

　　$ ssh user@host

如果本地用戶名與遠程用戶名一致，登錄時可以省略用戶名。

　　$ ssh host

SSH的默認端口是22，也就是說，你的登錄請求會送進遠程主機的22端口。使用p參數(shù)，可以修改這個端口。

　　$ ssh -p 2222 user@host

上面這條命令表示，ssh直接連接遠程主機的2222端口。

三、中間人攻擊

SSH之所以能夠保證安全，原因在于它采用了公鑰加密。

整個過程是這樣的：（1）遠程主機收到用戶的登錄請求，把自己的公鑰發(fā)給用戶。（2）用戶使用這個公鑰，將登錄密碼加密后，發(fā)送回來。（3）遠程主機用自己的私鑰，解密登錄密碼，如果密碼正確，就同意用戶登錄。

這個過程本身是安全的，但是實施的時候存在一個風險：如果有人截獲了登錄請求，然后冒充遠程主機，將偽造的公鑰發(fā)給用戶，那么用戶很難辨別真?zhèn)?。因為不像https協(xié)議，SSH協(xié)議的公鑰是沒有證書中心（CA）公證的，也就是說，都是自己簽發(fā)的。

可以設想，如果攻擊者插在用戶與遠程主機之間（比如在公共的wifi區(qū)域），用偽造的公鑰，獲取用戶的登錄密碼。再用這個密碼登錄遠程主機，那么SSH的安全機制就蕩然無存了。這種風險就是著名的"中間人攻擊"（Man-in-the-middle attack）。

SSH協(xié)議是如何應對的呢？

四、口令登錄

如果你是第一次登錄對方主機，系統(tǒng)會出現(xiàn)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)?

這段話的意思是，無法確認host主機的真實性，只知道它的公鑰指紋，問你還想繼續(xù)連接嗎？

所謂"公鑰指紋"，是指公鑰長度較長（這里采用RSA算法，長達1024位），很難比對，所以對其進行MD5計算，將它變成一個128位的指紋。上例中是98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d，再進行比較，就容易多了。

很自然的一個問題就是，用戶怎么知道遠程主機的公鑰指紋應該是多少？回答是沒有好辦法，遠程主機必須在自己的網(wǎng)站上貼出公鑰指紋，以便用戶自行核對。

假定經(jīng)過風險衡量以后，用戶決定接受這個遠程主機的公鑰。

　　Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes

系統(tǒng)會出現(xiàn)一句提示，表示host主機已經(jīng)得到認可。

　　Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.

然后，會要求輸入密碼。

　　Password: (enter password)

如果密碼正確，就可以登錄了。

當遠程主機的公鑰被接受以后，它就會被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再連接這臺主機，系統(tǒng)就會認出它的公鑰已經(jīng)保存在本地了，從而跳過警告部分，直接提示輸入密碼。

每個SSH用戶都有自己的known_hosts文件，此外系統(tǒng)也有一個這樣的文件，通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些對所有用戶都可信賴的遠程主機的公鑰。

五、公鑰登錄

使用密碼登錄，每次都必須輸入密碼，非常麻煩。好在SSH還提供了公鑰登錄，可以省去輸入密碼的步驟。

所謂"公鑰登錄"，原理很簡單，就是用戶將自己的公鑰儲存在遠程主機上。登錄的時候，遠程主機會向用戶發(fā)送一段隨機字符串，用戶用自己的私鑰加密后，再發(fā)回來。遠程主機用事先儲存的公鑰進行解密，如果成功，就證明用戶是可信的，直接允許登錄shell，不再要求密碼。

這種方法要求用戶必須提供自己的公鑰。如果沒有現(xiàn)成的，可以直接用ssh-keygen生成一個：

　　$ ssh-keygen

運行上面的命令以后，系統(tǒng)會出現(xiàn)一系列提示，可以一路回車。其中有一個問題是，要不要對私鑰設置口令（passphrase），如果擔心私鑰的安全，這里可以設置一個。

運行結束以后，在$HOME/.ssh/目錄下，會新生成兩個文件：id_rsa.pub和id_rsa。前者是你的公鑰，后者是你的私鑰。

這時再輸入下面的命令，將公鑰傳送到遠程主機host上面：

　　$ ssh-copy-id user@host

好了，從此你再登錄，就不需要輸入密碼了。

六、authorized_keys文件

遠程主機將用戶的公鑰，保存在登錄后的用戶主目錄的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。公鑰就是一段字符串，只要把它追加在authorized_keys文件的末尾就行了。

這里不使用上面的ssh-copy-id命令，改用下面的命令，解釋公鑰的保存過程：

　　$ ssh user@host 'mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub

這條命令由多個語句組成，依次分解開來看：（1）"$ ssh user@host"，表示登錄遠程主機；（2）單引號中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys，表示登錄后在遠程shell上執(zhí)行的命令：（3）"$ mkdir .ssh"的作用是，如果用戶主目錄中的.ssh目錄不存在，就創(chuàng)建一個；（4）'cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub的作用是，將本地的公鑰文件~/.ssh/id_rsa.pub，重定向追加到遠程文件authorized_keys的末尾。

寫入authorized_keys文件后，公鑰登錄的設置就完成了。

==============================================

關于shell遠程登錄的部分就寫到這里，下一次接著介紹《遠程操作和端口轉發(fā)》。

（完）