ssh密钥对登录安全吗？原理篇

在 《使用wireshark分析ssh口令登录细节》 和 《ssh工具，开发者必须有所了解》 这两篇文章中，我们知道了SSH登录有两种登录验证方式，其中口令登录方式使用简单，但会遇到安全问题，比如遇到中间人攻击，就会泄漏服务器的root口令。所以从安全的角度来看，建议使用另外一种登录验证方式，这就是密钥对登录方式。

密钥对验证方式对于初学者来说并不是很友好，所以我分两篇文章把这个事情说清楚，本文主要从原理的角度讲解，让你了解这种方式运作的流程，下一篇从实战的角度手把手教你登录ssh服务器。

对于开发者来说，也请务必学会使用密钥对方式登录服务器，因为现在很多应用和服务推荐这种方式，比如Github就可以使用密钥对方式连接，AWS默认就禁止口令登录。

网上有很多文章介绍ssh口令登录，但客观的说，很多文章讲错了。

很多人大概是这样理解的，客户端生成一个公开密码学算法的密钥对（注意不是ssh服务器端的密钥对），然后将公钥放到ssh服务器上的 authorized_keys 文件中（潜台词就是你有ssh权限才能操作）。

然后ssh如何登录呢?在连接过程中，会将客户端密钥对的公钥发送给ssh服务器，服务器在 authorized_keys 文件中匹配到这个公钥，就认为登录成功了，其实这个理解是有问题的。

核心的两个问题：

知道了这个结论后，我们看看详细的登录验证过程，在 《使用wireshark分析ssh口令登录细节》 中说过，ssh登录分为两个阶段，不管是哪一种登录验证，第一阶段的过程都是相同的，区别在于第二阶段。

有的同学说，这次你为啥不用wireshark分析了？因为第二阶段的消息传递都是加密保护的，并不能解密出具体的消息格式，这一点和TLS协议非常不同，TLS协议有多种方式可以解密出明文，而SSH协议是不支持的，所以wireshark只能显示密文。

基于这一点，本文就不用wireshark分析了，简单谈一谈ssh密钥对登录的流程，要经过多个消息交互。

第二阶段具体的流程如下：

1：ssh客户端生成一个 key ID（这个ID是基于密钥对的公钥算出来的，具体格式未知），再一次说明，这个密钥对不是服务器的，使用会话密钥加密后发送给服务器端。

2：服务器端从 authorized_keys 文件中匹配 key ID，如果匹配，此时还不能证明这个ssh客户端是真正的客户端密钥对的主人。

3：服务器端生成一个随机数，然后用客户端的公钥加密后发送给客户端。

4：客户端使用自己的私钥解密出服务器端的随机数，注意，如果某个攻击者仅仅有客户端的公钥，它是无法解密出的，因为攻击者没有对应的私钥。

5：为了向服务器端证明它能解密出这个随机数，客户端将解密出的随机数用会话密钥加密，将得到的值进行MD5运算。然后将这个值发送给服务器，以便响应（4）阶段的消息。

6：服务器端对原始随机数也使用会话密钥加密，再进行MD5计算，如果得出的值和（5）阶段客户端发送的一致，代表双方的登录校验通过。

服务器端使用服务器密钥对公钥指纹像客户端证明它就是真正的服务器端；而客户端使用它自己的密钥对向服务器证明它就是真实的客户端。

由于在验证过程中，客户端密钥对的公钥不会传输，所以即使遇到中间人攻击，攻击者也不会获取到公钥（不考虑客户端机器本身遇到攻击了）。

如果客户端的公钥曾经泄漏过，攻击者也不能成功登录ssh服务器，原因是攻击者没有私钥，无法解密出随机数，从而不能完成验证。

当然如果客户端密钥对公钥和私钥全部泄漏了，那就当我什么也没说，所以定期更换密钥对还是有好处的。

基于以上两点，我认为ssh密钥对登录是安全的，也是推荐的。

在上一篇文章 《ssh密钥对登录安全吗？原理篇》 了解了ssh密钥对登录原理后，接下去就是实践的问题了，这是大部分人更关心的知识，其中也有一些隐藏的陷阱。

首先 要生成一对密钥对，ssh-keygen 是 ssh 工具集中的一个工具，用于生成密钥对：

-b 是密钥对的长度，越长越安全，但运算速度就会相应变慢，在这个例子中生成的是一个 RSA 密钥对，其中 id_rsa 是公钥（也可以自定义名字），公钥也叫做 identity 文件，需要放到 ssh 服务器 ~/.ssh/authorized_keys 文件中（其中 ~ 符号表示想要以那个属主用户的身份（比如 root 用户）登录ssh服务器），用于证明这个密钥对拥有访问 ssh 服务器的权限。

在 ssh 登录的时候，ssh 客户端需要读取公钥文件，但不会传输。

那么 passphrase 是什么呢？是一个口令，用于保护密钥对，有了口令，即使密钥对文件泄漏了，由于攻击者没有口令解密，那么密钥对仍然是安全的。

如果图省事，口令可以为空，如果不为空，则ssh登录的时候需要输入口令。

运行完成后，生成的密钥对默认会保存到客户端属主目录 ~/.ssh 下，为什么生成在这个目录呢？因为登录验证的时候 ssh 客户端会读取属主目录下的公钥文件。

接下去查看生成的密钥对文件，运行如下命令：

id_rsa.pub 文件就是公钥，id_rsa 是私钥，需要注意的就是这二个文件的权限问题，私钥权限必须是 600，严格限制权限，而 id_rsa 权限可以适当放大，对于客户端，~/.ssh 的目录权限不会影响 ssh 登录，但从安全的角度看，请保持 700 权限。

公钥文件上传到ssh服务器后，其实就可以删除了，因为私钥包含公钥。

接下去 就是要将公钥放到 ssh 服务器上，一般有三种方法：

1：ssh-copy-id

ssh-copy-id 工具专门用于将公钥上传到ssh服务器的authorized_keys文件中，这个工具通过口令登录的方式上传公钥，运行很简单：

ssh-copy-id 默认会上传 ~/.ssh/ 目录下公钥文件（即 identity 文件 ），ssh服务器上可能有多个用户，那上传到那个用户的.ssh目录下呢？这根据 username 而定，比如 /home/username 目录。

如果 identity 文件不在 ~/.ssh 目录下或者名称不是默认的 id_rsa ，也可以通过 -i 参数指定文件，比如：

如果ssh服务器上的 ssh 打开 StrictModes 严格模式，这个工具会更改ssh服务上的 ~/.ssh目录， ~/.ssh/authorized_keys 文件的权限。

重点要注意的是，ssh服务器用户的.ssh目录必须是700 权限，authorized_keys 文件也必须是 700 权限，否则 ssh 登录验证会失败，下面会重点描述这个问题。

2：手动上传公钥

如果ssh服务器关闭了口令登录方式，就必须使用这种方式了，重点要注意权限问题。

首先拷贝 ~/.ssh/id_rsa.pub 内容，然后登录到ssh服务器上，再将剪贴板的内容粘帖到 ~/.ssh/uthorized_keys 文件中（如果不存在就创建对应的目录和文件）

最后运行下列命令:

尽量保证目录和文件只有对应的ssh用户才能访问，否则ssh登录会失败，原因就是为了保障安全，你总不希望自己的公钥被ssh服务器上的其他用户看到把？

3：使用ssh口令登录方式手动上传公钥

如果机器上没有 ssh-copy-id 工具（Windows 10 原生 ssh 客户端就没有），可采用这种方式，其实也很简单，就一条命令，但能让你了解详细的工作过程，所以比较推荐这种方式：

最后 就是 ssh 登录服务器，验证自己的公钥是否成功上传了，执行下列命令：

当然也可以指定私钥文件，比如 ：

如果登录的时候还是让你输入口令，则很有可能是ssh服务器上的 ~/.ssh/authorized_keys 权限有问题，请检查下。

如果还是遇到登录失败的问题，可以在ssh服务器上查看日志，比如：

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