对称加密和非对称加密

ssh的主要有点就是安全性，安全性依赖于加密方式，现在主要的加密方式有两种：对称加密和非对称加密。

对称加密

img

对称加密使用同一个密钥来进行加密和解密，这样在传输时是安全可靠的，但是如何安全的保存密钥呢，在集群中，客户端的数量巨大，一旦任意一个客户端的密钥被窃取，那么整个系统的安全性也不复存在。

非对称加密

由于对称加密的这个弊端，产生了非对称加密，非对称加密中有两个密钥：公钥和私钥。公钥由私钥产生，但却无法推算出私钥；公钥加密后的密文，只能通过对应的私钥来解密。

非对称加密的登录流程：

img

初始状态：topgun终端要登录Server服务器，发起连接请求ssh work@server.com

  1. 服务端运行有ssh服务，并持续监听22号端口，因此可以生成一对公钥和私钥；此时将公钥返回给客户端
  2. 客户端使用公钥，对登录密码进行加密，（如服务器work用户密码为xxx），生成公钥加密字符串
  3. 客户端将公钥加密字符串发送给服务端
  4. 服务端使用私钥，解密公钥加密字符串，得到原始密码
  5. 校验密码是否合法（此为本机work密码）
  6. 返回登录结果给客户端：成功登录或密码错误

在非对称加密中，由于只有公钥会被传输，而私钥是服务端本地保存，因此即便公钥被监听，也无法拿到原始密码，从而登录服务器。

SSH免密登录

我们已经掌握如何使用ssh登录远程服务器了，但是每次登录都要输入密码，比较麻烦。ssh提供一种免密登录的方式：公钥登录。

img

  1. 在客户端使用ssh-keygen生成一对密钥：公钥+私钥
  2. 将客户端公钥追加到服务端的authorized_key文件中，完成公钥认证操作
  3. 认证完成后，客户端向服务端发起登录请求，并传递公钥到服务端
  4. 服务端检索authorized_key文件，确认该公钥是否存在
  5. 如果存在该公钥，则生成随机数R，并用公钥来进行加密，生成公钥加密字符串pubKey(R)
  6. 将公钥加密字符串传递给客户端
  7. 客户端使用私钥解密公钥加密字符串，得到R
  8. 服务端和客户端通信时会产生一个会话ID(sessionKey)，用MD5对R和SessionKey进行加密，生成摘要（即MD5加密字符串）
  9. 客户端将生成的MD5加密字符串传给服务端
  10. 服务端同样生成MD5(R,SessionKey)加密字符串
  11. 如果客户端传来的加密字符串等于服务端自身生成的加密字符串，则认证成功
  12. 此时不用输入密码，即完成建连，可以开始远程执行shell命令了

实现免密登录

ssh-genkey是生成密钥的工具，执行完成后生成公钥和密钥，这两个文件会默认保存在~/.ssh/路径下。常用的参数为：

  • -t: 指定生成密钥类型（rsa、dsa）。默认为rsa
  • -f: 指定存放私钥的文件，公钥文件名为私钥文件名加.pub后缀。默认为id_rsa
  • -P: 指定passphrase（私钥的密码），用于确保私钥的安全。默认为空
  • -C: 备注。默认为user@hostname

我们直接执行来生成密钥，所有的参数都可以为空，也就是一直回车确认：

$ ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/work/.ssh/id_rsa): 
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in id_rsa.
Your public key has been saved in id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
74:17:74:38:b2:c7:70:fd:1d:33:eb:e2:71:71:cc:11 work@client.com

此时，生成的文件在~/.ssh/目录下，我们会看到这些文件：

id_rsa    // 私钥文件  
id_rsa.pub    // 公钥文件
authorized_keys    // 存放客户端公钥的文件
known_hosts    // 确认过公钥指纹的可信服务器列表的文件
config    // 指定不同域名使用哪个密钥的配置文件

因为一台机器即能是客户端，又能是服务端，因此同时存在authorized_keys（在该机器为服务端时使用，记录客户端发来的公钥）和Known_hosts（在该机器为客户端时使用，记录发送出去的公钥）。

我们的服务器会有很多的用户，如果所有的用户都用同一份密钥，可能就没办法划分权限或者区分用户，如多个用户提交git就需要按照用户名来生成密钥，用于区分用户。同时你可能也希望针对不同的服务器使用不同的密钥对，因此需要config配置文件来配置针对不同服务器的配置：

$vim ~/.ssh/config
Host a.baidu.com
User work
IdentityFile ~/.ssh/id_rsa

Host b.baidu.com
User zhaoshuaiqiang
IdentityFile ~/.ssh/zhaoshuaiqiang

这样在连接不同的服务器时，就会使用不同的密钥文件来登录。

在客户端生成密钥对之后，将公钥追加到服务器的authorized_keys文件中即可。

使用 ssh-copy-id 主机名（配置了ip地址）命令即可把本地的公钥放入服务器的 authorized_keys 列表中

...
 15 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAn30bjwtkLW82vTlLMQnI/a42J2g7o+HBCpSzBgNG+xfZuSNQOAU8+FNKQvriT4AL7ToiTtrZDLOEGqyQzaxQejuNnWG6aQ9ETh96qXhVLecWidaBieFGuv+F
    uXz6x551xtFXx64AzG+706dhnv1nOACYlrnfvXhi5kZzWzprET+CxMIeYhJQwwc19pF5zCWeU9QUvd1mOu0n8JVycevmuXRdVx9WpXq2+aaaaaaaa3uYGMBxvSLtT40O1AiEZ+k9EeYCnTEV
    tnGoVWCyxpwv6rR/GDOtJL/d+/Wb6I0HEKxxe087yZz8GWpQN5TEIAjq3oEjI/aiGw== work@a.baidu.com
 16 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAzRmK+CAVLnryXqQwweu8Yji8bGAvqzf8PSDzYn1nmE6ZeDkBbrWvFlVZ2yOip3IX8RjvuPc28mTCr0LsIOOmpvET0SzOkt0hzLBPiyCN/QvbKU/RbUv8v5y2
    hEAlbUkMEzv7qOHQEruGEvA5y99gf/nYjK5OFKVpmg838OScUV3i88Xbqk8rtcuRZHWuZLnuB5spBsEE5r1UrnH/Ik7frZr8Vb4X6aZWbAp1yc0SqZ8JXVbmOiakqq0WqkLm+zqhEwr+Ooh2guH23x9zjMqY
    Uy+aaaaaBEBC+LepCvskArBt/SRwJDJkcItz8T7kBC3CP0Y0X4hB+6k6/yM/pup5w== work@b.baidu.com

此时，即可免密登录服务器。