OpenSSH服务及其相关应用

OpenSSH

　　早期主机使用远程登录的协议是telnet，TCP/23（telnet是基于TCP的23号端口的）

　　telnet有两大缺陷：

　　　　1、用户认证过程是明文的；

　　　　2、数据传输是明文的；

　　因此telnet不再使用了。于是就出现了ssh。

　　1、ssh

　　ssh（Secure SHell，安全的shell），与telnet一样，也是一种远程登录协议，但其与telnet的实现机制不同，ssh为TCP/22（基于TCP协议的22号端口）。

　　与telnet一样，ssh是基于C/S架构的。在服务器端，需要运行服务器软件，监听在某个端口（套接字上）。客户端发起连接请求，服务器端在收到请求后响应客户端请求，双发建立数据传输的通道，并一直处于连接状态，当所有用户请求处理完成之后再退出。因此需要专门的客户端软件和服务器端软件。

　　ssh在刚刚诞生时，出现了一款软件，但后来商业化了。于是就出现了基于ssh运行在Linux/Unix上的开源软件OpenSSH（Open：开源的意思）。

　　ssh主要有v1,v2两个版本，通过验证发现，v1版本存在致命的缺陷，无法有效的拒绝中间人攻击，这个缺陷非常致命，到目前为止，v1处于废弃状态；最好是使用v2，但由于许多古老的设备上还在使用v1，因此不得不使得客户端能够访问v1的服务。（新购的设备尽量拒绝v1版本的协议）而OpenSSH对两种版本的协议都提供了支持。

　　1.1、ssh服务器端

　　SSH无法实现Windows上的服务器端，故此处的服务器端指的是工作在Unix/Linux的服务器端。名称为sshd（OpenSSH提供的）。

　　服务器端也是一个可执行程序，只不过这个可执行程序直接工作在后台。而且不会退出，一旦退出服务即终止。

　　1.2、OpenSSH包含的两个组件

　　ssh（客户端工具，命令行的）、sshd（服务器端工具）　　

　　2、SSH认证的实现和实现加密数据传输的简要概述

　　sshd：主机密钥

　　ssh服务器端需要一个主机密钥（第一次向服务器发送一个请求时，对方总是需要我们确认一个东西（对方发来一个东西，询问是否接受），这个信息就是主机密钥）。

　　那么那么为什么需要主机密钥呢？若通信的双方此前从来没有通信过，那么如何建立安全通信呢？此前我们讨论过，需要借助于CA证书，但SSH客户端和服务器端都未必有证书。因此没有办法验证对方身份的可靠性，在此前提下，服务器端会向客户端发送一个主机公钥，我们的客户端就会接收对方主机公钥的指纹信息，接下来客户端会被询问是否认可这个指纹，此时就需要客户端（用户）自己确认这个服务器是否是你认可的服务器（因为没有任何有效的措施能够确认对方身份，只能凭借用户自己的判断）。因此client回答yes就表示就此接受了对方主机公钥，这个公钥是主机上一对密钥的公钥信息。

　　具体过程如下所示：

　　客户端通过远程连接进行身份认证时，需要将账号密码加密后传输至服务器端，在传输过程中，账号密码存在被窃取的风险。因此SSH还支持另外一种认证方式。SSH认证方式分为以下两种：

• 　　基于口令的认证：默认情况下都是基于口令的认证；
• 　　基于密钥的认证：客户端用户自身也生成一对密钥，它把公钥放在服务器上的某个家目录下（这个公钥信息必须严格保密，不能让任何第三方知道），私钥自己保留。以后远程登录这台服务器时，不再要求输入密码，而是传输数据时用对方的公钥加密数据，若对方能用私钥将数据解密即配对成功，此时不再需要口令。但基于密钥的认证需要事先配置。

　　3、注意（基本安全技巧）

1. 基于口令的认证存在风险，在认证时输入用户名root和密码之后，有可能被第三方暴力将密码破解，因此，一般不允许使用root用户直接在基于ssh的客户端登录，若一定要使用root用户，只能通过登录普通用户后再su过去的方式实现。口令认证时位于互联网上的服务器最后一道也是唯一一道防线；
2. 并且为了安全起见，也需要对普通用户登录的主机进行限制，若一定要在不被信任的主机上远程登录，则需要通过一台VPN服务器，先连接到VPN服务器上，再由VPN服务器转连；
3. 更重要的是，最好不要使用22号端口进行远程登录，因为22号端口默认为远程登录端口，易被监控暴力破解；可以换一个端口使得别人无从揣测；
4. 远程登录与系统安全性密切相关，怎么强调其安全性都不为过；
5. 经常换密码（一般一个月换一次，最好密码是随机的并且足够长）

　　4、OpenSSH配置详解

　　在RedHat系列的系统上，ssh是由多个rpm包组成的rpm服务。这多个rpm包有的是提供客户端的，有的是提供服务器端的，有的是提供通用组件的。如下所示：

　　

　　上图中：

　　　　openssh-server-...：服务器端

　　　　openssh-clients-...：客户端

　　　　openssh-5.3p2-...：通用组件库

　　　　openssh-askpass-...：建立会话时用到的工具和库文件

　　4.1、获取服务的运行状态：（如果当前有22号端口表明，ssh服务处于已经启动并工作的状态）

　　　　netstat -tnl（-t表示当前主机上根TCP建立连接的所有会话，-n表示以数字的方式显示IP地址和端口，-l表示显示处于监听状态（客户端已经启动并等待与客户端连接的状态）的服务）

　　　　netstat

　　　　　　-r：显示路由表

　　　　　　-n：

　　　　　　-t：TCP connection

　　　　　　-u：UDP connection

　　　　　　-l：listening

　　　　　　-p：process，哪一个进程或程序监听了当前这个服务

　　　　　　　

　　　　　　

 　　　　获取sshd服务运行状态的另外一种方法：

　　　　

　　4.2、配置文件详解

　　ssh客户端和ssh服务器端都需要配置文件：

　　　　/etc/ssh目录下：

　　　　

　　　　客户端ssh配置文件：/etc/ssh/ssh_config

　　　　服务器端sshd配置文件：/etc/ssh/sshd_config

　　　　moduli：ssh中用到的密钥交换的相关信息

　　　　v1版本主机密钥对：ssh_host_key，ssh_host_key.pub

　　　　v2版本主机密钥对：

　　　　　　DSA算法：ssh_host_dsa_key，ssh_host_dsa_key.pub

　　　　　　RSA算法：ssh_host_rsa_key，ssh_host_rsa_key.pub

　　　　主机密钥是ssh会话建立的根本前提，至关重要。

　　　　此处也反映了Linux的哲学思想之一：使用文本文件保存程序的配置信息。

　　　　sshd_config配置文件解释：

　　　　　　man sshd_config　　#获取帮助文档信息

　　　　　　sshd服务的任何改变配置要想其生效需重启服务（脚本服务在/etc/init.d/sshd）

　　　　　　service sshd {start|stop|restart|reload|force-reload|condrestart|try-restart|status}

　　　　　　#后带空格表示注释，#后不带空格表示可用选项；

　　　　　　Port：指定服务的端口号；

　　　　　　Protocol：启用的协议版本（默认优先使用v2版本）；

　　　　　　AddressFamily：表示若当前主机同时启用了IPv4和IPv6的地址，那么打算在哪一类地址上启用ssh服务，any表示IPV4，IPV6都可以；

　　　　　　ListenAddress：表示监听在哪一个地址上（若当前主机配置了两个个IP地址，只需要其中一个提供服务，需要手动指定，若不指定，默认两个都提供服务。0.0.0.0表示任意地址，当前主机配置了哪个地址，哪个地址就能提供服务，配置了多个地址就在每一个地址上提供服务，否则手动指定）；

　　　　　　HostKey：指定密钥；

　　　　　　KeyRegenerationInterval：客户端临时密钥生成的间隔时间，间隔指定时间后重新生成密钥；

　　　　　　ServerKeyBits：服务器端密钥长度；

　　　　　　SyslogFacility：指定哪一个facility记录日志；

　　　　　　LogLevel：日志级别；

　　　　　　LoginGraceTime：登录时的宽容时间（登录时等待登录的时间，不登录则强行退出）；

　　　　　　LoginGraceTime：是否允许管理员直接登录；

　　　　　　StrictModes：是否使用严格限定模式（不重要）；

　　　　　　MaxAuthTries：最大登录次数；

　　　　　　RSAAuthentication：是否支持RSA密钥认证（基于RSA机制的密钥认证）；

　　　　　　PubKeyAuthentication：基于密钥的认证（如果启用，客户端会生成一对密钥，公钥会放在服务器端的某个家目录下）；

　　　　　　AuthroizedKeysFile：指定客户端公钥文件存放的家目录的文件路径；

　　　　　　RhostRSAAuthentication：主机认证（指的是是否信任对方主机，接下来就不需要登录了而是直接使用，不安全）；

　　　　　　PasswordAuthentication：是否允许基于口令的认证；

　　　　　　ChallengeResponseAuthentication：是否使用挑战式握手协议认证（不安全，一般不允许使用）；

　　　　　　UsePAM：是否使用UsePAM（这是一种可插入式认证模块，一般都是启用的）；

　　　　　　X11Forwarding：是否转发X11请求；

　　　　　　PrintMotd：在用户登录是是否打印/etc/motd文件的内容；

　　　　　　PrintLastLog：在登录时是否显示哪个主机在什么时候登录过（不推荐显示，会为不法用户提供信息，在互联网上，这种信息越少出现越好，最好软件版本号都不应该提供）；

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　Banner：欢迎标语（用户登录SSH时会将指定文件的内容当做欢迎标语为用户打印一次，启用后建立一个文件，文件路径在此处指定，登录后会显示文件中的信息）；

　　　　　　Subsystem：（将ftp基于SSH实现叫做sftp，将ftp基于SSL实现叫做ftps）指定sftp的服务器程序，只要指定的程序存在即可默认启动。

　　　　ssh客户端工具的使用：　　　　　　

　　　　ssh [-1246AaCfgKkMNnqsTtVvXxYy] [-b bind_address] [-c cipher_spec] [-D  [bind_address:]port] [-e escape_char] [-F configfile] [-I pkcs11] [-i identity_file] [-L
         　　　　[bind_address:]port:host:hostport] [-l login_name] [-m mac_spec] [-O ctl_cmd] [-o option] [-p port] [-R  [bind_address:]port:host:hostport] [-S ctl_path]
         　　　　[-W host:port] [-w local_tun[:remote_tun]] [user@]hostname [command]

　　　　常用命令组合：

　　　　ssh -l USERNAME REMOTE_HOST ['COMMAND']

　　　　ssh USERNAEM@REMOTE_HOST ['COMMAND']

　　　　-p port：指定端口

　　　　-X：登录到远程主机上，并且能够执行远程主机的窗口命令，因为这些窗口要在本地显示，因此，本地必须是图形化的

　　　　-Y：功能与-X一样，单比-X更安全

　　

　　在第一次远程登录接受了密钥之后，系统会认为这是可信任的主机，因此它会将主机的密钥信息添加到可信任主机列表中。每个用户只要登录过远程主机，在当前用户的家目录下会生成一个.ssh文件夹，文件夹中有一个knows_host文件，任何时候接受了主机，哪个主机的公钥信息就会保存在这个文件中。因此当第二次进行远程登录时，会将文件中的公钥与远程主机的私钥一建立会话测试是否能匹配上，若配对成功，表示认可了对方主机，因此就不需要进行密钥接受了。（此过程信任是单向的）

　　SSH支持不登录远程主机但却可以在远程主机上执行命令，并将命令的执行结果返回到本地。只需在命令的最后加上可执行命令即可。

　　5、基于密钥的认证的实现：

　　　　需要一台主机作为客户端（前提是基于某个用户实现）：

　　(1).生成一对密钥

　　　　ssh-keygen

　　　　　　-t [指定加密算法rsa或dsa]（生成的密钥默认保存在用户家目录下面的.ssh/id_rsa和.ssh/id_rsa.pub）

　　　　　　-f /path/to/keyfile：指定生成的私钥文件目录

　　　　　　-N 'password'：指定密码为password

　　　　　　注：.ssh的权限为700，若大于700，.ssh将无法使用。

　　(2).将生成的公钥传输至服务器端某用户及目录的.ssh/authrorized_keys文件中（可与当前用户不一致）

　　　　方法一：使用文件传输工具实现，专用命令：ssh-copy-id

　　　　　　ssh-copy-id -i /path/to/pubkey（公钥文件位置） USERNAME@ROMATE_HOST（既复制又能追加到文件尾部）

　　　　方法二：ssh另外一个重要的客户端工具scp（基于ssh的远程复制命令，能够在主机之间传输数据（因为是基于ssh传输，因此传输与过程是加密的））

　　　　　　scp [opetions] SRC DEST

　　　　　　　　-r：递归复制目录

　　　　　　　　-p：保存权限

　　　　　　　　-a：相当于-rp

　　　　　　SRC或DEST为REMOTE_MACHINE（远程主机）时的格式：

　　　　　　　　USERNAME@HOSTNAME:/path/to/somefile

　　　　　　scp的实现是需要先复制到临时文件中，再将临时文件使用cat 文件名 >> 目标文件 追加到文件中

　　(3).测试登录即可

　　sftp：基于SSH的ftp，既是客户端又是服务器端，数据传输过程是加密的；

　　　　sftp USERNAME@IP　　#连接远程主机

　　　　下载文件到本地：get /path/to/somefile

　　　　多个文件使用mget；

总结：

　　1.密码应该经常切换且足够复杂；

　　2.使用非默认端口；

　　3.限制登录的客户端地址；

　　4.禁止管理员直接登录；

　　5.仅允许有限用户登录；

　　6.使用基于密钥的认证；

　　7.不要使用版本1；

　　嵌入式系统专用的ssh软件：dropbear（可安装测试使用）