SSH原理 and SSH远程登录

Secure Shell(SSH) 是由 IETF(The Internet Engineering Task Force) 制定的建立在应用层基础上的安全网络协议。它是专为远程登录会话(甚至可以用Windows远程登录Linux服务器进行文件互传)和其他网络服务提供安全性的协议，可有效弥补网络中的漏洞。通过SSH，可以把所有传输的数据进行加密，也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。目前已经成为Linux系统的标准配置。

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。本文主要介绍OpenSSH免费开源实现在Ubuntu中的应用，如果要在Windows中使用SSH，需要使用另一个软件PuTTY。

SSH之所以能够保证安全，原因在于它采用了非对称加密技术(RSA)加密了所有传输的数据。

传统的网络服务程序，如FTP、Pop和Telnet其本质上都是不安全的；因为它们在网络上用明文传送数据、用户帐号和用户口令，很容易受到中间人（man-in-the-middle）攻击方式的攻击。就是存在另一个人或者一台机器冒充真正的服务器接收用户传给服务器的数据，然后再冒充用户把数据传给真正的服务器。

但并不是说SSH就是绝对安全的，因为它本身提供两种级别的验证方法：

第一种级别（基于口令的安全验证）：只要你知道自己帐号和口令，就可以登录到远程主机。所有传输的数据都会被加密，但是不能保证你正在连接的服务器就是你想连接的服务器。可能会有别的服务器在冒充真正的服务器，也就是受到“中间人攻击”这种方式的攻击。

第二种级别（基于密钥的安全验证）：你必须为自己创建一对密钥，并把公钥放在需要访问的服务器上。如果你要连接到SSH服务器上，客户端软件就会向服务器发出请求，请求用你的密钥进行安全验证。服务器收到请求之后，先在该服务器上你的主目录下寻找你的公钥，然后把它和你发送过来的公钥进行比较。如果两个密钥一致，服务器就用公钥加密“质询”(challenge)并把它发送给客户端软件。客户端软件收到“质询”之后就可以用你的私钥在本地解密再把它发送给服务器完成登录。与第一种级别相比，第二种级别不仅加密所有传输的数据，也不需要在网络上传送口令，因此安全性更高，可以有效防止中间人攻击。

SSH分为客户端 openssh-client 和服务器 openssh-server，可以利用以下命令确认电脑上是否安装了客户端和服务器。

如果只是想远程登陆别的机器只需要安装客户端（Ubuntu默认安装了客户端），如果要开放本机的SSH服务就需要安装服务器。

首先确认ssh-server是否已经启动了

如图，sshd 表示ssh-server已经启动了。如果没有启动，可以使用如下命令启动：

停止和重启ssh服务的命令如下：

接下来就可以进行使用客户机远程登录服务器了~

口令登录非常简单，只需要一条命令，命令格式为： ssh 客户端用户名@服务器ip地址 eg:

如果需要 调用图形界面程序 可以使用 -X 选项

如果客户机的用户名和服务器的 用户名相同 ，登录时 可以省略 用户名。

还要说明的是，SSH服务的 默认端口是22 ，也就是说，如果你不设置端口的话登录请求会自动送到远程主机的22端口。我们可以使用 -p 选项来修改端口号，比如连接到服务器的1234端口：

客户机必须要知道服务器的 ip地址 。可以在服务器端电脑上利用 ifconfig 命令查看该机的ip地址：

如果是第一次登录远程主机，系统会给出下面提示：

意思是，该远程主机的真实性无法确定，其公钥指纹为 SHA256:s8pZiuKQr7k7f+57j22lk/IdWC8143VQKR+EabeP5，确定想要继续连接吗？

输入yes 即可。这时系统会提示远程主机被添加到已知主机列表。

然后会要求我们输入 远程主机的密码 ，输入的密码正确就可以成功登录了。命令提示符会修改为远程主机的提示符，现在开始，终端中输入的命令都将在服务器中执行。

我们可以通过 Ctrl+D 或者 exit 命令 退出远程登录 。

每次登录远程主机都需要输入密码是很不方便的，如果想要省去这一步骤，可以利用密钥对进行连接，还可以提高安全性。

1、在本机生成密钥对

使用ssh-keygen命令生成密钥对：

ssh-keygen -t rsa #-t表示类型选项，这里采用rsa加密算法

然后根据提示一步步的按enter键即可（其中有一个提示是要求设置私钥口令passphrase，不设置则为空，这里看心情吧，如果不放心私钥的安全可以设置一下），执行结束以后会在 /home/当前用户 目录下生成一个 ssh 文件夹,其中包含私钥文件 id_rsa 和公钥文件 id_rsapub。

2、将公钥复制到远程主机中

使用ssh-copy-id命令将公钥复制到远程主机。ssh-copy-id会将公钥写到远程主机的 ~/ ssh/authorized_key 文件中

ssh-copy-id ldz@19216801

经过以上两个步骤，以后再登录这个远程主机就不用再输入密码了。

1）已获取登录实例的管理员帐号及密码（或密钥）。

2）云服务器实例已开通22号端口。

—使用密码登录

Host Name（or IP address） ：服务器的IP地址；

Port ：服务器的端口，必须设置为22；

Connect type ：选择 “SSH”；

Saved Sessions ：填写会话名称，例如 test。 配置 “Host Name” 后，再配置 “Saved Sessions” 并保存，则后续使用时您可直接双击 “Saved Sessions” 下保存的会话名称即可登录服务器；

登录完成后，命令提示符左侧将显示当前登录云服务器的信息。

—使用密钥登录

Ps: 当不存在私钥文件时，可以选择Conversions > Import key 导入公钥(pem)文件来生成私钥文件(ppk)

Host Name (IP address) ：服务器的IP；

Port ：服务器的端口，必须填 22；

Connect type ：选择 “SSH”；

Saved Sessions ：填写会话名称，例如 test。 配置 “Host Name” 后，再配置 “Saved Sessions” 并保存，则后续使用时您可直接双击 “Saved Sessions” 下保存的会话名称即可登录服务器；

登录完成后，命令提示符左侧将显示当前登录服务器的信息。

1 ssh简介以及本例的应用场景

① ssh的简介

SSH是一个用来替代TELNET、FTP以及R命令的工具包，主要是想解决口令在网上明文传输的问题。为了系统安全和用户自身的权益，推广SSH是必要的。 SSH是英文Secure Shell的简写形式。通过使用SSH，你可以把所有传输的数据进行加密，这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了，而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。

② 本例的应用场景

用户在client(Linux)上通过ssh远程执行server(Windows)上的命令，比如c:\testbat

注：Linux版自带ssh Server且默认启动，具体设置方法请参见google。

2 ssh服务器的安装(Windows)

ssh服务器软件有许多中，我们这里使用的是免费的freeSSHd。

① 首先从官方站点下载软件并安装（http://wwwfreesshdcom/）

② 安装完成后进入配置界面（Server Status），确认SSH server正在运行状态

③ 进入Users界面，设定一个访问的用户账户（比如xut）

这里我们建立一个叫xut的用户，认证有3种方式可以选择。从以后通过ssh运行命令的方便（无需输入密码）考虑，我们选择Public key认证方式。选择Password方式的话，每次访问需要输入密码，此种方式较为繁琐而且安全性不高。然后开放其Shell权限。

④ 进入认证界面，确认Public key认证方式属于激活状态（选择Allowed或Required）

此时ssh服务器端的基本设置已经OK，可进一步进行更加详细的设置（比如访问限定等），此处不再介绍。

注意：服务器端如果有防护墙时应该开发TCP 22号端口最为ssh连接使用。

3 ssh客户端的设置(Linux)

由于我们的客户端采用的是Linux，所以不用安装客户端软件，系统自带的就有。

我们需要在Linux上创建一个共有和私有的密钥对，私有密钥放到客户端（Linux）上，共有密钥放到服务器端（Windows）上。在Linux上通过ssh-keygen命令来创建。

[root@localhost ~]# ssh-keygen -t rsa

Generating public/private rsa key pair

Enter file in which to save the key (/root/ssh/id_rsa): [直接回车]

Enter passphrase (empty for no passphrase): [直接回车]

Enter same passphrase again: [直接回车]

Your identification has been saved in /root/ssh/id_rsa

Your public key has been saved in /root/ssh/id_rsapub

The key fingerprint is:

4d:dd:48:af:76:c2:ba:a8:bc:20:f3:28:1d:6a:28:53

其中，/root/ssh/id_rsa为私有密钥，/root/ssh/id_rsapub为共有的密钥。

此时，需要把共有密钥放到服务器端（Windows）进行保存，以便于服务器端进行安全检查。

我们通过认证界面找到存放共有密钥的地址(Public key folder)。

如上图所示，然后在c:\Program Files\freeSSHd目录下创建以登录用户名为名字的文本文件，此处举例为xut文件。并将/root/ssh/id_rsapub文件中的内容拷贝到c:\Program Files\freeSSHd\xut文件中。

至此，客户端和服务器端的密钥设置已经完成，可以通过如下命令进行远程的命令执行。

ssh xut@17228xxxxx "c:\testbat"

这条命令将执行服务器端的C盘下的testbat文件，并把结果返回,整个操作不需输入密码。

4 ssh客户端的设置(Windows)

由于Windows不附带ssh的客户端和服务器端，我们这里找一个免费的客户端软件PuTTY。

PuttY主页：http://wwwchiarkgreenendorguk/~sgtatham/putty/

各种客户端的比较：http://enwikipediaorg/wiki/Comparison_of_SSH_clients

在Putty主页，我们下载puttyzip（含除了PuTTYtel以外的所有文件），然后解压会发现一个叫plinkexe的文件，这就是我们的ssh客户端命令行软件。

我们首先要成一个共有和私有的密钥对，使用puttyzip中附带的PUTTYGENexe生成。

启动PUTTYGENexe后可以见到下图界面，点击[Generate]即可生成所需密钥对。

注意：由于是采用随机算法生成，需要不停地在对话框上移动鼠标进度条才会增加，否则将保持不变。

鼠标在这里不停移动

密钥生成完毕后，可以把私有密钥进行保存，为了登录简单起见不对私钥进行加密，提示没有passphrase选择忽略即可。假设我们这里把私钥保存为pri_keyppk。

我们把公钥放在freeSSHd端（ssh服务器端）进行保存，具体保存方法参见ssh客户端的设置(Linux)。

在Windows客户端，执行如下命令进行ssh连接，并不需要输入密码即可通过密钥进行自动认证。

plink -i pri_keyppk xut@17228xxxxx c:\testbat

（此时将执行服务器端的c:\testbat脚本。）

注：第一次连接时将出现“The server's host key is not cached in the registry…

本文是笔者查阅网上资料做的总结，关于SSH原理，什么是对称加密和非对称加密，本文不过多介绍。这里介绍一下SHH的工作过程、配制方法，可能出现的问题及解决方法。

说明：本文中涉及的例子，SSH客户端为：本地主机A，SSH服务器为：服务器B

SSH协议采用C-S（客户端-服务器端）架构进行双方的身份验证以及数据的加密。

服务器端组件监听指定的端口，负责安全连接的建立、对连接方的身份认证、以及为通过身份认证的用户建立正确的环境。

客户端负责发起最初的TCP握手、安全连接的建立、验证服务器的身份与之前记录中的一致、并将自己的验证信息提供给服务器。

一个SSH会话的建立过程分为两个阶段。第一阶段，双方沟通并同意建立一个加密连接通道以供后续信息传输用。第二阶段，对请求接入的用户进行身份验证以确定服务器端是否要给该用户开放访问权限。

当客户端发起TCP连接时，服务器端返回信息说明自己支持的协议版本，如果客户端上支持的协议与之匹配，则连接继续。服务器会提供自己的公共主机密钥（public host key）以让客户端确认自己访问的是正确的机器。

然后，双方采用一种Diffie-Hellman算法共同为该会话建立密钥。每一方的一部分私有数据，加上来自对方的一部分公共数据，通过这种算法计算，能够得出完全相同的密钥用于本次会话。

整个会话的通讯内容都使用该密钥进行加密。这个阶段使用的公钥/私钥对与用户验证身份用的SSH密钥是完全无关的。

经典Diffie-Hellman算法的计算步骤如下：

这个共享密钥的加密方式被称为二进制数据包协议（binary packet protocol）。该过程能够让双方平等的参与密钥生成的过程，而不是由单方掌握。这种共享密钥生成的过程是安全的，双方没有交换过任何未经加密的信息。

生成的密钥是对称式密钥，一方用于加密信息的密钥等同于另一方用于解密信息的密钥，而任何第三方由于不持有该密钥，是无法解密双方传递的内容的。

会话加密通道建立后，SSH开始进入用户认证阶段。

下一步，服务器验证用户身份以决定是否准许其访问。验证有不同的方式，选择的验证方式取决于服务器的支持。

最简单的验证是密码验证：服务器要求客户端输入密码，客户端输入的密码经过上述的通道加密传输给服务器。

虽然密码是加密过的，然而该方法仍然不被推荐，因为用户经常为了省事而使用过于简单的密码，而这类密码很容易就能够被自动化脚本破解。

最流行的验证方式是SSH密钥对，这也是当前最推荐的方式。SSH密钥对是非对称密钥，私钥和公钥分别用于不同的功能。

公钥用于加密，而私钥用于解密。公钥可以随意上传、共享，因为公钥的流通并不会危及到私钥的保密性。

SSH密钥对的验证过程起始于上一部分加密通道建立之后，其具体执行步骤如下：

简单来说，服务器端用公钥加密信息，客户端用私钥解密信息以证明自己持有私钥。该过程同时使用了对称加密和非对称加密，两种方式各有自己的功用。

命令如下：

用户名：为要登录的服务器B中已存在的用户账户名

IP地址：为服务器B的IP地址

-p 端口号：用来指定端口号，默认为22

第一次登录时，会提示如下提示：

大概意思是说，你正在访问的主机不能验证它的真实性，它的RSA key（当前访问主机的公钥）指纹是怎样的，你确定要继续连接吗？

输入yes继续，会提示，已永久把当前访问主机的RSA key添加到了已知主机文件（用户目录下，ssh 文件夹中的knwon_hosts文件）中。之后再次 SSH 登录就不再有该提示了。

接着，输入登录账户的密码即可。

SSH 密码登录，需要服务器开启密码验证权限，编辑服务器SSH配置命令如下：

在 sshd_config 文件中，Protocol 2 下面 #PasswordAuthentication yes，将前面的#号去掉，保存退出。

公钥登录，即免密码登录。避免的每次登录都要输入的麻烦，也防止了中间人攻击。是SSH远程登录最常用的登录方式。

提示输入密钥对名称，直接回车，使用默认名称即可；

提示输入密码（使用私钥时，要输入密码），直接回车，不使用密码即可。

首先，登录服务器B，在进行下面的操作。

找到 #PubkeyAuthentication yes，删除 #号，保存退出。

重启 ssh 服务

也可指定验证私钥：

本地主机A，生成密钥对后：

sudo vim /etc/selinux/config