Linux SSH基于密钥交换的自动登陆原理简介及配置说明

一、原理简介

SSH证书认证登录的基础是一对唯一匹配密钥: 私钥（private key）和公钥（public key）。公钥用于对数据进行加密，而且只能用于加密。而私钥只能对使用所匹配的公钥，所加密过的数据进行解密。私钥需要用户单独妥善保管。SSH 客户端使用私钥向服务器证明自已的身份。而公钥是公开的，可以按需将其配置到目标服务器上自己的相应帐号中。

在进行 SSH 登录认证时，进行私钥和公钥协商。如果匹配，则身份得以证明，认证成功，允许登录。否则，将会继续使用密码验证等其它方式进行登录校验。SSH 证书验证登录配置及登录协商过程，如下证书校验交互登录流程示意图所示：

各步骤补充说明如下：

生成证书

客户端生成密钥对。

将公钥信息写入目标服务器、目标账户的配置文件。该操作隐含表示了客户端拥有对目标服务器的控制权。

协商交互过程

客户端向目标服务器发送登录请求。在SSH 服务启用了证书验证登录方式后，会优先通过证书验证方式进行登录验证。
目标服务器根据 SSH 服务配置，在用户对应目录及文件中读取到有效的公钥信息。
目标服务器生成一串随机数，然后使用相应的公钥对其加密。
目标服务器将加密后的密文发回客户端。
客户端使用默认目录或 -i 参数指定的私钥尝试解密。
如果解密失败，则会继续尝试密码验证等其它方式进行登录校验。如果解密成功，则将解密后的原文信息重新发送给目标服务器。意思类似于： “看，这是这段话的原文。我能读懂发过来的密文，我拥有服务器的控制权，请让我登录。”
目标服务器对客户端返回的信息进行比对。如果比对成功，则表示认证成功，客户端可以登录。如果对比失败，则表示认证失败，则会继续尝试密码验证等其它方式进行登录校验。

二、自动登录配置

生成密钥对

SSH 协议 V1只使用 RSA 算法，而 SSH 协议V2 对 RSA 算法和 DSA 算法都支持。目前所有OpenSSH 版本都应该对两种算法都支持。两种算法的密钥的生成指令和使用方法相同，本文仅以 RSA 算法为例进行相关说明。

生成密钥对的时候，可以按需决定是否设置密码。但需要注意的是，如果设置了密码，还需结合 ssh-agent 代理和 ssh-add 配置才能实现自动登录。同时，相关配置只对 ssh-agent 启动的相应 shell 生效，用户退出后重新登录时还需重新配置。所以，为简便起见，本文以常见的、不配置密码的情况进行说明。

可以在任意支持环境下生成密钥对。Windows 和 Linux 环境下，配置分别说明如下。

Windows环境下生成密钥对

在 Windows 环境下，通常借助各种应用软件来创建和管理密钥对。以常见的NetSarang Xshell为例，请执行如下步骤创建密钥对：

打开Xshell程序。

单击工具 > 用户密钥管理者，再点击生成。

在打开的密钥创建向导中，选择默认的 RSA 密钥算法及密钥长度（默认 2048 位）后，点击下一步。

程序生成密钥对后，点击下一步。

如前面所述，密钥加密密码留空：

点击下一步，会弹出确认信息，点击是确认。

复制或者点击保存为文件对公钥信息进行保存。

点击完成，在用户密钥管理者列表中能看到相应的密钥信息。

Linux环境下生成密钥对

在 Linux 环境下，通常使用系统自带的 ssh-keygen 软件来创建和管理密钥对。请执行如下步骤创建密钥对：

以任意具有 ssh-keygen 执行权限的用户登录服务器。

使用如下指令，基于 rsa 算法创建密钥对：

ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):                → 默认保存路径和文件名，可以按需修改。
Enter passphrase (empty for no passphrase):                             → 如前面所述，不设置密码，回车确认即可。
Enter same passphrase again:                                 → 不设置密码，回车确认即可。
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.        → 创建的私钥文件。
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.        → 创建的公钥文件。
The key fingerprint is:
17:b8:0e:76:cb:57:21:3b:f2:bb:8b:a2:42:2b:54:be root@iZ233gr74jvZ
The key's randomart image is:
+--[ RSA 2048]----+
|                 |
|         .       |
|        . o .    |
|   .     . + .   |
|  o   o S + .    |
| ... . = = o     |
|.. ..   + o      |
|. oE  .  o .     |
| . ... .. +o     |
+-----------------+

说明：

如果 .ssh 目录不存在，程序会自动创建。

生成的密钥对默认保存在当前用户家目录下的 .ssh 文件夹中，文件名默认为 id_rsa（私钥）和 id_rsa.pub（公钥）。用户可以按需设置保存路径和文件名。

密钥配置

生成密钥对后，进行如下处理：

私钥的处理

私钥用于信息校验，请确保安全。可以将私钥上传到其它源服务器上，或者直接参阅前述说明创建新的密钥对。

公钥的处理

公钥信息需要写入目标服务器、目标用户的配置文件中，默认配置文件为对应用户家目录下 .ssh 文件夹中的 authorized_keys，即：

~/.ssh/authorized_keys

可以复制公钥信息后，直接通过 vi 等编辑器将其写入上述文件。或者通过如下指令，在源服务器上配置写入：

cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh <用户名>@<目标服务器IP> 'cat >> ~/.ssh/authorized_keys'; 比如： cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh root@120.26.38.248 'cat >> ~/.ssh/authorized_keys';

注意：

该操作由于需要登录目标服务器才能完成，所以隐含表示了客户端拥有对目标服务器的控制权。

如果修改了默认的目录或文件名，则需要同步修改SSH 服务配置文件（默认为/etc/ssh/sshd_config）中的AuthorizedKeysFile 参数，否则会因找不到公钥信息而导致自动登录失败。

三、参数与权限检查确认

要顺利完成自动登录，还需对SSH 服务相关参数及关联文件、文件夹的权限进行确认或调整。

SSH服务参数设置

SSH 服务默认开启了证书认证支持。编辑 SSH 服务配置文件（默认为/etc/ssh/sshd_config），确保如下参数没有显示的置为 no。否则，将参数值修改为yes，或者整个删除或注释（在最开头添加 # 号）整行配置。比如：

#RSAAuthentication yes
#PubkeyAuthentication yes

同时，如前面所述，如果修改了默认的公钥路径或文件名，还需确保 AuthorizedKeysFile 参数值配置的信息与其一致。

注意：如果对相关参数做了修改，需要重启 SSH 服务生效。

四、自动登录

完成上述配置后，在客户端即可免密码直接登录。说明如下：

Windows环境自动登录

Window 环境下，还是以常见的NetSarang Xshell为例，请执行如下配置进行自动登录：

单击文件 > 属性，打开主机属性配置窗口。

点击连接 > 用户身份验证，如下图所示，将方法设置为 Public Key；将用户名设置为已经设置了证书登录的相应用户名；将用户密钥设置为对应的私钥。最后，点击确定。

再次连接相应服务器时，无需密码输入用户名和密码，即可自动登录。

Linux环境自动登录

Linux 环境下，在客户端直接通过 ssh 软件免密码登录：
ssh <用户名>@<目标服务器>

比如：
ssh root@192.168.0.1

如果修改了私钥路径或文件名，则需要通过 –i 参数进行指定：
ssh –i <私钥路径及文件名> <用户名>@<目标服务器>

比如：
ssh -i /bak/my_rsa user@192.168.0.1

posted @ 2018-12-12 18:42 KubeSec 阅读(1349) 评论(0) 编辑收藏举报

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