openssh

1. 使用 SSH 访问远程命令行

1.1 OpenSSH 简介

OpenSSH 是 SSH（Secure Shell） 协议的免费开源实现。SSH协议族可以用来进行远程控制， 或在计算机之间传送文件。而实现此功能的传统方式，如telnet(终端访真协议)、 rcp ftp、 rlogin、rsh都是极为不安全的，并且会使用明文传送密码。OpenSSH提供了服务端后台程序和客户端工具，用来加密远程控制和文件传输过程中的数据，并由此来代替原来的类似服务。

OpenSSH这一术语指系统中使用的Secure Shell软件的软件实施。用于在远程系统上安全运行shell。如果您在可提供ssh服务的远程Linux系统中拥有用户帐户，则ssh是通常用来远程登录到该系统的命令。ssh命令也可用于在远程系统中运行命令。

常见的远程登录工具有：

• telnet(teletype network)：基于TCP协议，端口号为23；Telnet提供远程登录功能，使得用户在本地主机上运行Telnet客户端，就可登录到远端的Telnet服务器. 在本地输入的命令可以在服务器上运行，服务器把结果返回到本地，如同直接在服务器控制台上操作. 这样就可以在本地远程操作和控制服务器；Telnet将用户的所有内容，包括用户名和密码都明文在互联网上传送，具有安全隐患，一般用于测试某个端口是不是通的。
• ssh( Secure Shell)：SSH 为建立在应用层基础上的安全协议。SSH 是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。
• dropbear：嵌入式系统专用的SSH服务器端和客户端工具

1.2 SSH 版本

openssh有两个版本，分别为v1和v2，其特点如下：

v1：基于CRC-32做MAC，无法防范中间人（man-in-middle）攻击——有漏洞，容易受到攻击。
v2：双方主机协议选择安全的MAC方式。基于DH算法做密钥交换，基于RSA或DSA算法实现身份认证——通过公钥加密（数字签名和密钥交换）的方式进行，确保服务器端的身份识别。

1.3 SSH 认证方式

openssh有两种认证方式，分别是：

• 基于口令认证：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”这种方式的攻击。
• 基于密钥认证：第二种级别(基于密匙的安全验证)需要依靠密匙 先为自己创建一对密匙，并把公匙放在需要访问的服务器上；客户端软件会向服务器发出请求，请求用你的密匙进行安全验证；服务器收到请求之后，在该服务器目录下寻找公匙，然后把它和你发送过来的公匙进行比较。若两密匙一致，服务器就用公匙加密“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 私密 解密再把它发送给服务器。
  —— 第一种口令认证是单向认证，服务器认证客户端；而密钥认证是双向认证，更安全。

1.4 openSSH 的工作模式

openSSH是基于C/S（client&server）客户端&服务器 架构工作的。

服务器端    //sshd，配置文件在/etc/ssh/sshd_config
客户端     //ssh，配置文件在/etc/ssh/ssh_config
    ssh-keygen      //密钥生成器
    ssh-copy-id     //将公钥传输至远程服务器
    scp             //跨主机安全复制工具

1.5 Secure Shell 示例

//以当前用户身份创建远程交互式shell，然后在结束时使用exit命令返回到之前的shell

[root@20 ~]# ssh 192.168.56.25
root@192.168.56.25's password:
Last login: Tue Apr 2 04:50:14 2019 from 192.168.56.10
[root@25 ~]# exit
logout
Connection to 192.168.56.25 closed.
[root@20 ~]#

//以其他用户身份（remoteuser）在选定主机（remotehost）上连接到远程`shell`

[root@25 ~]# ssh root@192.168.56.20
The authenticity of host '192.168.56.20 (192.168.56.20)' can't be established.
RSA key fingerprint is a9:d4:00:22:5c:d1:49:94:57:c3:69:7e:7f:e3:3e:71.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.56.20' (RSA) to the list of known hosts.
root@192.168.56.20's password:
Last login: Mon Apr 1 20:51:08 2019 from 192.168.56.10
[root@20 ~]#

//以远程用户身份（remoteuser）在远程主机（remotehost）上通过将输出返回到本地显示器的方式来执行单一命令

[root@25 ~]# ssh root@192.168.56.20 'ip a show ens33'
root@192.168.56.20's password:
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:fc:11:6c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.56.20/24 brd 192.168.56.255 scope global noprefixroute ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fefc:116c/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
[root@25 ~]#

1.6 SSH 主机密钥

ssh通过公钥加密的方式保持通信安全。当某一ssh客户端连接到ssh服务器时，在该客户端登录之前，服务器会向其发送公钥副本。这可用于为通信渠道设置安全加密，并可验证客户端的服务器。

当用户第一次使用ssh连接到特定服务器时，ssh命令可在用户的~/.ssh/known_hosts文件中存储该服务器的公钥。在此之后每当用户进行连接时，客户端都会通过对比~/.ssh/known_hosts文件中的服务器条目和服务器发送的公钥，确保从服务器获得相同的公钥。如果公钥不匹配，客户端会假定网络通信已遭劫持或服务器已被入侵，并且中断连接。

这意味着，如果服务器的公钥发生更改（由于硬盘出现故障导致公钥丢失，或者出于某些正当理由替换公钥），用户则需要更新其~/.ssh/known_hosts文件并删除旧的条目才能够进行登录。

//主机ID存储在本地客户端系统上的 ~/.ssh/known_hosts 中

[root@25 ~]# cat .ssh/known_hosts
192.168.56.20 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQCahb0lQudYhHFDlhyM1p9JcDu0gZaW73ZnB5/Grc+MDLBpXw5CiZybsGGBly5zsgrTUhqlqrrJa/JR3nA6Q0mcUM7f1waT2nQKqKaFYHAuD17xv4ynmzt8Ng9v/cVoMyaoW1l8Ih9gZHX7lnnqzTSl4jzoZPpSgI9DROBHPYzlyx1RNptb7whQweq/yRHFVrDGd2DIsZJrZHuJZTp0a2oGO0ROQoUZDQ7R9MQEqn4p47esaCDHs9Uiimk18RWBAtqxsBKdJkuVjGlfTT18/e2EUlygLDCXiM9J1Tll2O1cM5p9Bngi9YCog5AxbOl/Bjo+xy6sw/rZ0mCQ4JzETrIZ

//主机密钥存储在SSH服务器上的 /etc/ssh/ssh_host_key* 中

[root@20 ~]# ls /etc/ssh/*key*
/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key.pub /etc/ssh/ssh_host_ed25519_key /etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub /etc/ssh/ssh_host_rsa_key /etc/ssh/ssh_host_rsa_key.pub

2. 配置基于 SSH 密钥的身份验证

用户可通过使用公钥身份验证进行ssh登录身份验证。ssh允许用户使用私钥-公钥方案进行身份验证。这意味着将生成私钥和公钥这两个密钥。私钥文件用作身份验证凭据，像密码一样，必须妥善保管。公钥复制到用户希望登录的系统，用于验证私钥。公钥并不需要保密。拥有公钥的ssh服务器可以发布仅持有您私钥的系统才可解答的问题。因此，可以根据所持有的密钥进行验证。如此一来，就不必在每次访问系统时键入密码，但安全性仍能得到保证。

使用ssh-keygen命令生成密码。将会生成私钥~/.ssh/id_rsa和公钥~/.ssh/id_rsa.pub。

注意：

生成密钥时，系统将提供指定密码的选项，在访问私钥时必须提供该密码。如果私钥被偷，除颁发者之外的其他任何人很难使用该私钥，因为已使用密码对其进行保护。这样，在攻击者破解并使用私钥前，会有足够的时间生成新的密钥对并删除所有涉及旧密钥的内容。

生成ssh密钥后，密钥将默认存储在家目录下的.ssh/目录中。私钥和公钥的权限就分别为600和644。.ssh目录权限必须是700。

在可以使用基于密钥的身份验证前，需要将公钥复制到目标系统上。可以使用ssh-copy-id完成这一操作

[root@localhost ~]# ssh-copy-id remoteuser@remotehost

通过ssh-copy-id将密钥复制到另一系统时，它默认复制~/.ssh/id_rsa.pub文件

//SSH密钥演示
//使用 ssh-keygen 创建公钥-私钥对

[root@25 ~]# ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
d6:ef:4c:09:72:b8:7d:b5:fc:de:7c:15:33:0f:9a:f5 root@25
The key's randomart image is:
+--[ RSA 2048]----+
| |
| |
| |
| o o+ |
| S + +.o=|
| . = oo+ .E|
| . . = o .|
| = oo|
| o .*|
+-----------------+

//使用 ssh-copy-id 将公钥复制到远程系统上的正确位置

[root@25 ~]# ls .ssh/
id_rsa id_rsa.pub known_hosts
[root@25 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.56.20
root@192.168.56.20's password:
Now try logging into the machine, with "ssh 'root@192.168.56.20'", and check in:

.ssh/authorized_keys

to make sure we haven't added extra keys that you weren't expecting.

//使用 ssh 命令无命令登录远程主机

[root@25 ~]# ssh root@192.168.56.20
Last login: Mon Apr 1 20:53:34 2019 from 192.168.56.25
[root@20 ~]#

//使用 scp 命令传送文件到远程主机

[root@25 ~]# scp test root@192.168.56.20:/tmp
test 100% 12 0.0KB/s 00:00 

//使用 scp 命令从远程主机上下载文件到本地

[root@25 ~]# ls
anaconda-ks.cfg Desktop Documents Downloads install.log install.log.syslog Music Pictures Public Templates test Videos
[root@25 ~]# rm -rf test
[root@25 ~]# scp -r root@192.168.56.20:/tmp/test .
test 100% 12 0.0KB/s 00:00
[root@25 ~]# ls
anaconda-ks.cfg Desktop Documents Downloads install.log install.log.syslog Music Pictures Public Templates test Videos
[root@25 ~]#

//scp命令常用选项
    -r      //递归复制
    -p      //保持权限
    -P      //端口
    -q      //静默模式
    -a      //全部复制

3. 自定义 SSH 服务配置

虽然OpenSSH服务器通常无需修改，但会提供其他安全措施，可以在配置文件/etc/ssh/sshd_config中修改OpenSSH服务器的各个方面。

PermitRootLogin {yes|no}    //是否允许root用户远程登录系统
PermitRootLogin without-password    //仅允许root用户基于密钥方式远程登录
PasswordAuthentication {yes|no}     //是否启用密码身份验证，默认开启

4. SSH 安全注意事项

• 密码应该经常换且足够复杂

[root@localhost ~]#  tr -dc A-Za-z0-9_ < /dev/urandom | head -c 30 |xargs   //生成30位的密码
LYH9cbirdT6E_hbColMFjZNf9Kd6If

[root@localhost ~]# openssl rand 20 -base64
Di9ry+dyV40xVvBHirsc3XpBOzg=    //生成20位随机密码

• 使用非默认端口
• 限制登录客户端地址
• 仅监听特定的IP地址
• 禁止管理员直接登录
• 仅允许有限制用户登录
  • AllowUsers
  • AllowGroups
• 使用基于密钥的认证
• 禁止使用空密码
• 禁止使用SSHv1版本
• 设定空闲会话超时时长
• 利用防火墙设置ssh访问策略
• 限制ssh的访问频度和并发在线数
• 做好日志的备份，经常分析（集中于某台服务器）
  

  总结：
  1. known_hosts中存储的内容是什么？

  known_hosts中存储是已认证的远程主机host key，每个SSH Server都有一个secret, unique ID, called a host key。

  2. host key何时加入known_hosts的？

  当我们第一次通过SSH登录远程主机的时候，Client端会有如下提示：

  Host key not found from the list of known hosts.
  Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

  此时，如果我们选择yes，那么该host key就会被加入到Client的known_hosts中，格式如下：

  # domain name+encryption algorithm+host key
  example.hostname.com ssh-rsa AAAAB4NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEA。。。

  3. 为什么需要known_hosts？

  最后探讨下为什么需要known_hosts，这个文件主要是通过Client和Server的双向认证，从而避免中间人（man-in-the-middle attack）攻击，每次Client向Server发起连接的时候，不仅仅Server要验证Client的合法性，Client同样也需要验证Server的身份，SSH client就是通过known_hosts中的host key来验证Server的身份的。