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ssh密钥对登录安全吗？实践篇

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。

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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：

相关文章：

root用密钥登陆够安全吗

使用密钥登录可以提高服务器安全性，因为密钥不容易被破解和窃取。与使用密码登录不同，密钥不会在网络上传输，从而避免了密码被窃取的风险。此外，使用密码登录需要输入明文密码，极易被攻击者截获。而使用密钥登录则消除了这一风险。如果使用密钥登录，被破解的机会将会小得多，并且使攻击者无法强制使用某个特定的密码进行登录。总之，使用密钥登录比使用密码登录更加安全。

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。

秘钥、公钥匙、认证之间的关系 DES、RSA、AES 数据加密传输

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）。对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。

对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。

对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配，换句话说，如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中，密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密，然后传送给需要它的人。

常用的有：DES、AES

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。

常用的有：RSA

（1） 对称加密加密与解密使用的是同样的密钥，所以速度快，但由于需要将密钥在网络传输，所以安全性不高。

（2） 非对称加密使用了一对密钥，公钥与私钥，所以安全性高，但加密与解密速度慢。

（3） 解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密，然后发送出去，接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥，然后双方可以使用对称加密来进行沟通。

在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥（公开密钥），也就是非对称密钥密码系统，每个通信方均需要两个密钥，即公钥和私钥，这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的，不需要保密，而私钥是由个人自己持有，并且必须妥善保管和注意保密。

公钥私钥的原则：

非对称密钥密码的主要应用就是公钥加密和公钥认证，而公钥加密的过程和公钥认证的过程是不一样的，下面我就详细讲解一下两者的区别。

比如有两个用户Alice和Bob，Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob，Bob有一对公钥和私钥，那么加密解密的过程如下：

上面的过程可以用下图表示，Alice使用Bob的公钥进行加密，Bob用自己的私钥进行解密。

身份认证和加密就不同了，主要用户鉴别用户的真伪。这里我们只要能够鉴别一个用户的私钥是正确的，就可以鉴别这个用户的真伪。

还是Alice和Bob这两个用户，Alice想让Bob知道自己是真实的Alice，而不是假冒的，因此Alice只要使用公钥密码学对文件签名发送 给Bob，Bob使用Alice的公钥对文件进行解密，如果可以解密成功，则证明Alice的私钥是正确的，因而就完成了对Alice的身份鉴别。整个身 份认证的过程如下：

上面的过程可以用下图表示，Alice使用自己的私钥加密，Bob用Alice的公钥进行解密。

DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写，DES算法为密码体制中的对称密码体制。它是由IBM公司研制的一种加密算法，美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准，二十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。

DES是一个分组加密算法，他以64位为分组对数据加密。同时DES也是一个对称算法：加密和解密用的是同一个算法。它的密匙长度是56位（因为每个第8位都用作奇偶校验），密匙可以是任意的56位的数，而且可以任意时候改变。其中有极少量的数被认为是弱密匙，但是很容易避开他们。所以保密性依赖于密钥。

特点：分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。 DES算法具有极高安全性，到目前为止，除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外，还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256，这意味着如果一台计算机的速度是每一秒种检测一百万个密钥，则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间。

DES现在已经不视为一种安全的加密算法，因为它使用的56位秘钥过短，以现代计算能力，24小时内即可能被破解。也有一些分析报告提出了该算法的理论上的弱点，虽然实际情况未必出现。该标准在最近已经被 高级加密标准 （AES）所取代。

高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES ，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

AES的区块长度固定为128 位元 ，密钥长度则可以是128，192或256位元。

RSA加密算法是一种 非对称加密算法 。在 公钥加密标准 和 电子商业 中RSA被广泛使用。RSA是 1977年 由 罗纳德·李维斯特 （Ron Rivest）、 阿迪·萨莫尔 （Adi Shamir）和 伦纳德·阿德曼 （Leonard Adleman）一起提出的。当时他们三人都在 麻省理工学院 工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

RSA算法利用两个很大的质数相乘所产生的乘积来加密。这两个质数无论哪一个先与原文件编码相乘，对文件加密，均可由另一个质数再相乘来解密。但要用一个 质数来求出另一个质数，则是十分困难的。因此将这一对质数称为密钥对(Key Pair)。在加密应用时，某个用户总是将一个密钥公开，让需发信的人员将信息用其公共密钥加密后发给该用户，而一旦信息加密后，只有用该用户一个人知道 的私用密钥才能解密。具有数字凭证身份的人员的公共密钥可在网上查到，亦可在请对方发信息时主动将公共密钥传给对方，这样保证在Internet上传输信 息的保密和安全。

开发中：

客户端发送的敏感数据时需要加密处理，客户端数据采用公钥加密，服务器用对应的秘钥解密，客户端保存公钥，服务器保存秘钥

服务器发送的数据也要加密时，服务器端数据采用秘钥加密，客户端数据用对应的公钥加密，客户端保存公钥，服务器保存秘钥

服务器要认证客户端时，客户端数据采用秘钥加密，服务器用对应的公钥解密，客户端保留秘钥，服务器保留公钥

常用加解密方案：

如果想要更加安全一点，可以在仿照微信的通信，每次都在传输数据上加上一个32为随机数和并将数据按照一定的规则生成一个校验sign

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