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在 SSH 中使用 RSA 和 DSA 认证(详解)

简介:

[原贴]http://weblog.kreny.com/archives/2005/10/rsadsa_authenti.html  [作者]:kreny

一直想把自己的服务器的 SSH 认证的模式从用户名密码模式转换成 RSA 和 DSA 认证协议,借着OpenSSH 4.2的发布,今天写了一下配置过程并收集了一些关于 RSA 和 DSA 的参考文章。

思路整理:
一直没有理解公匙模式下的认证过程,这里总结一下公匙和秘匙的制作和安置方法。以下假设一台服务器Server和一台PC作为例子。
首先,并不是在服务器上生成公匙和秘匙。因为很多关于RSA 和 DSA 认证协议的文章都使用Linux服务器作为道具,自然也就使用诸如 ssh-keygen -t rsa 之类的命令,而使得我总是误认为要先在Linux服务器上先生成公匙和秘匙。而真正的安置方法是:
当从PC连接Server的时候,需要在PC上保存一对公匙和秘匙(这对公匙和秘匙可以用诸如PenguiNet之类的工具生成),而只要把生成的公匙传到Server上即可。而往往在Server上,公匙是被放在 ~/.ssh/authorized_keys 这个文件中。这个文件的设置可以在 /etc/ssh/sshd_config 中找到。

AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys
那么当从一个Linux Client Server连接到另外一个Linux Server的时候,我们应该在 Linux Client Server 上生成一对秘匙(RSA时默认为 id_rsa 和 id_rsa.pub),保存在 ~/.ssh/ 中, 这个设置可以在 /etc/sshd/ssh_config 中设置:
# IdentityFile ~/.ssh/identity
# IdentityFile ~/.ssh/id_rsa
# IdentityFile ~/.ssh/id_dsa
这样我们也可以更好地理解 ssh_config 和 sshd_config 的区别了。
openssh4.2.GIF

 

RAS/DSA认证安装过程(以 tenten 用户为例):
(以下测试在最新的OpenSSH 4.2 下通过,在 OpenSSH_3.9p1 下测试失败!)
[root@domain ~]$su - tenten
[tenten@domain ~]ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/tenten/.ssh/id_rsa):[Enter]
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /home/tenten/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/tenten/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
c7:93:83:c4:24:30:56:90:37:a0:eb:a7:5d:4c:8d:ea:1a: tenten@example.com

:::或者:::

[tenten@kdx ~]$ ssh-keygen -t dsa
Generating public/private dsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/tenten/.ssh/id_dsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /home/tenten/.ssh/id_dsa.
Your public key has been saved in /home/tenten/.ssh/id_dsa.pub.
The key fingerprint is:
a2:be:16:2e:66:e4:69:68:a0:eb:a7:5d:4c:8d:ea:1a:da:54:35:55:32:8e:e2 tenten@example.com

查看生成的文件:
[tenten@kdx ~]$ ls /home/tenten/.ssh/ -la
total 28
drwx------ 2 tenten tenten 4096 Oct 11 16:09 .
drwx------ 3 tenten tenten 4096 Oct 9 16:50 ..
-rw------- 1 tenten tenten 736 Oct 11 16:09 id_dsa
-rw-r--r-- 1 tenten tenten 612 Oct 11 16:09 id_dsa.pub
-rw------- 1 tenten tenten 951 Oct 11 16:03 id_rsa
-rw-r--r-- 1 tenten tenten 232 Oct 11 16:03 id_rsa.pub
-rw-r--r-- 1 tenten tenten 667 Oct 9 16:48 known_hosts
设置 sshd_config 文件,去除密码认证
# To disable tunneled clear text passwords, change to no here!
PasswordAuthentication no
由于在 sshd_config 文件里面,我们设置了以下内容:
#AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys
所以我们要把共匙重命名为 autherized_keys
[root@domain .ssh]# mv id_dsa.pub autherized_keys
所以最终服务器端 ~/.ssh/ 目录下的内容为(注意authorized_keys的权限为 644)
[tenten@domain .ssh]$ ls -la
total 12
drwx------ 2 tenten tenten 4096 Oct 11 19:57 .
drwx------ 3 tenten tenten 4096 Oct 11 18:50 ..
-rw-r--r-- 1 tenten tenten 232 Oct 11 19:46 authorized_keys

 

引申:
在安装 openssh 的最后,输入 make install 命令后,会发现最后会生成 public/private key:
Generating public/private rsa1 key pair.
Your identification has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_key.
Your public key has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_key.pub.
The key fingerprint is:
22:67:00:5f:82:87:ab:22:e7:8e:cd:bb:d2:07:98:57 root@example.com

Generating public/private dsa key pair.
Your identification has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_dsa_key.
Your public key has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_dsa_key.pub.
The key fingerprint is:
17:6c:d8:6f:31:db:bd:3c:66:81:86:12:13:a4:33:a3 root@example.com

Generating public/private rsa key pair.
Your identification has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_rsa_key.
Your public key has been saved in /usr/local/etc/ssh_host_rsa_key.pub.
The key fingerprint is:
27:0e:16:41:f8:96:ed:93:b6:a8:61:74:fe:87:e2:91 root@example.com
/usr/local/sbin/sshd -t -f /usr/local/etc/sshd_config

 

参考文档:
张微波:linux下SSH配合SecureCRT的密匙完美使用方法
Daniel Robbins: 通用线程: OpenSSH 密钥管理,第 1 部分
OpenSSH 的 RSA 和 DSA 认证协议的基础是一对专门生成的密钥,分别叫做专用密钥和公用密钥。使用这些基于密钥的认证系统的优势在于:在许多情况下,有可能不必手工输入密码就能建立起安全的连接。

英文原文:Common threads: OpenSSH key management, Part 1
李洋:使用SSH实现Linux下的安全数据传输

 

ssh-keygen Description
ssh-keygen generates, manages and converts authentication keys for ssh(1). ssh-keygen can create RSA keys for use by SSH protocol version 1 and RSA or DSA keys for use by SSH protocol version 2. The type of key to be generated is specified with the -t option.

 

通用线程: OpenSSH 密钥管理,第 1 部分
RSA/DSA 密钥的工作原理
下面从整体上粗略的介绍了 RSA/DSA 密钥的工作原理。让我们从一种假想的情形开始,假定我们想用 RSA 认证允许一台本地的 Linux 工作站(称作 localbox)打开 remotebox上的一个远程 shell, remotebox 是我们的 ISP 的一台机器。此刻,当我们试图用 ssh 客户程序连接到 remotebox时,我们会得到如下提示:
% ssh drobbins@remotebox
drobbins@remotebox's password:
此处我们看到的是 ssh 处理认证的 缺省方式的一个示例。换句话说,它要求我们输入 remotebox上的 drobbins 这个帐户的密码。如果我们输入我们在 remotebox 上的密码, ssh 就会用安全密码认证协议,把我们的密码传送给 remotebox 进行验证。但是,和 telnet 的情况不同,这里我们的密码是加密的,因此它不会被偷看到我们的数据连接的人截取。一旦 remotebox 把我们提供的密码同它的密码数据库相对照进行认证,成功的话,我们就会被允许登录,还会有一个 remotebox 的 shell 提示欢迎我们。虽然 ssh 缺省的认证方法相当安全,RSA 和 DSA 认证却为我们开创了一些新的潜在的机会。

但是,与 ssh 安全密码认证不同的是,RSA 认证需要一些初始配置。我们只需要执行这些初始配置步骤一次。之后, localbox 和 remotebox 之间的 RSA 认证就毫不费力了。要设置 RSA 认证,我们首先得生成一对密钥,一把专用密钥和一把公用密钥。这两把密钥有一些非常有趣的性质。公用密钥用于对消息进行加密,只有拥有专用密钥的人才能对该消息进行解密。公用密钥只能用于 加密,而专用密钥只能用于对由匹配的公用密钥编码的消息进行 解密。RSA(和 DSA)认证协议利用密钥对的这些特殊性质进行安全认证,并且不需要在网上传输任何保密的信息。

要应用 RSA 或者 DSA 认证,我们要执行一步一次性的配置步骤。我们把 公用密钥拷贝到 remotebox。公用密钥之所以被称作是“公用的”有一个原因。因为它只能用于对那些给我们的消息进行加密,所以我们不需要太担心它会落入其它人手中。一旦我们的公用密钥已经被拷贝到 remotebox并且为了 remotebox 的 sshd 能够定位它而把它放在一个专门的文件(~/.ssh/authorized_keys)里,我们就为使用 RSA 认证登录到 remotebox上做好了准备。

要用 RSA 登录的时候,我们只要在 localbox 的控制台键入 ssh drobbins@remotebox ,就象我们常做的一样。可这一次, ssh 告诉 remotebox 的 sshd 它想使用 RSA 认证协议。接下来发生的事情非常有趣。 Remotebox 的 sshd 会生成一个随机数,并用我们先前拷贝过去的公用密钥对这个随机数进行加密。然后, sshd 把加密了的随机数发回给正在 localbox 上运行的 ssh 。接下来,轮到我们的 ssh 用 专用密钥对这个随机数进行解密后,再把它发回给 remotebox,实际上等于在说:“瞧,我 确实有匹配的专用密钥;我能成功的对您的消息进行解密!”最后, sshd 得出结论,既然我们持有匹配的专用密钥,就应当允许我们登录。因此,我们有匹配的专用密钥这一事实授权我们访问 remotebox。

ssh 协议的版本 1 使用的是 RSA 密钥,而 DSA 密钥却用于协议级 2,这是 ssh 协议的最新版本。目前所有的 OpenSSH 版本都应该既能使用 RSA 密钥又能使用 DSA 密钥。DSA 密钥以如下类似于 RSA 密钥的方式使用 OpenSSH 的 ssh-keygen 生成:

ssh_config 和 sshd_config 的设置说明

 

配置“/etc/ssh/ssh_config”文件 “/etc/ssh/ssh_config”文件是OpenSSH 系统范围的配置文件,允许你通过设置不同的选项来改变客户端程序的运行方式。这个文件的每一行包含“关键词-值”的匹配,其中“关键词”是忽略大小写的。下面列出来的是最重要的关键词,用man命令查看帮助页(ssh (1))可以得到详细的列表。

编辑“ssh_config”文件(vi /etc/ssh/ssh_config),添加或改变下面的参数:

# Site-wide defaults for various options
Host *
ForwardAgent no
ForwardX11 no
RhostsAuthentication no
RhostsRSAAuthentication no
RSAAuthentication yes
PasswordAuthentication yes
FallBackToRsh no
UseRsh no
BatchMode no
CheckHostIP yes
StrictHostKeyChecking no
IdentityFile ~/.ssh/identity
Port 22
Cipher blowfish
EscapeChar ~

下面逐行说明上面的选项设置:

Host *
选项“Host”只对能够匹配后面字串的计算机有效。“*”表示所有的计算机。

ForwardAgent no
“ForwardAgent”设置连接是否经过验证代理(如果存在)转发给远程计算机。

ForwardX11 no
“ForwardX11”设置X11连接是否被自动重定向到安全的通道和显示集(DISPLAY set)。

RhostsAuthentication no
“RhostsAuthentication”设置是否使用基于rhosts的安全验证。

RhostsRSAAuthentication no
“RhostsRSAAuthentication”设置是否使用用RSA算法的基于rhosts的安全验证。

RSAAuthentication yes
“RSAAuthentication”设置是否使用RSA算法进行安全验证。

PasswordAuthentication yes
“PasswordAuthentication”设置是否使用口令验证。

FallBackToRsh no
“FallBackToRsh”设置如果用ssh连接出现错误是否自动使用rsh。

UseRsh no
“UseRsh”设置是否在这台计算机上使用“rlogin/rsh”。

BatchMode no
“BatchMode”如果设为“yes”,passphrase/password(交互式输入口令)的提示将被禁止。当不能交互式输入口令的时候,这个选项对脚本文件和批处理任务十分有用。

CheckHostIP yes
“CheckHostIP”设置ssh是否查看连接到服务器的主机的IP地址以防止DNS欺骗。建议设置为“yes”。

StrictHostKeyChecking no
“StrictHostKeyChecking”如果设置成“yes”,ssh就不会自动把计算机的密匙加入“$HOME/.ssh/known_hosts”文件,并且一旦计算机的密匙发生了变化,就拒绝连接。

IdentityFile ~/.ssh/identity
“IdentityFile”设置从哪个文件读取用户的RSA安全验证标识。

Port 22
“Port”设置连接到远程主机的端口。

Cipher blowfish
“Cipher”设置加密用的密码。

EscapeChar ~
“EscapeChar”设置escape字符。

 

配置“/etc/ssh/sshd_config”文件 “/etc/ssh/sshd_config” 是OpenSSH的配置文件,允许设置选项改变这个daemon的运行。这个文件的每一行包含“关键词-值”的匹配,其中“关键词”是忽略大小写的。下面列出来的是最重要的关键词,用man命令查看帮助页(sshd (8))可以得到详细的列表。

编辑“sshd_config”文件(vi /etc/ssh/sshd_config),加入或改变下面的参数:

# This is ssh server systemwide configuration file. Port 22 ListenAddress 192.168.1.1 HostKey /etc/ssh/ssh_host_key ServerKeyBits 1024 LoginGraceTime 600 KeyRegenerationInterval 3600 PermitRootLogin no IgnoreRhosts yes IgnoreUserKnownHosts yes StrictModes yes X11Forwarding no PrintMotd yes SyslogFacility AUTH LogLevel INFO RhostsAuthentication no RhostsRSAAuthentication no RSAAuthentication yes PasswordAuthentication yes PermitEmptyPasswords no AllowUsers admin

下面逐行说明上面的选项设置:

Port 22
“Port”设置sshd监听的端口号。

ListenAddress 192.168.1.1
“ListenAddress”设置sshd服务器绑定的IP地址。

HostKey /etc/ssh/ssh_host_key

“HostKey”设置包含计算机私人密匙的文件。

ServerKeyBits 1024
“ServerKeyBits”定义服务器密匙的位数。

LoginGraceTime 600
“LoginGraceTime”设置如果用户不能成功登录,在切断连接之前服务器需要等待的时间(以秒为单位)。

KeyRegenerationInterval 3600
“KeyRegenerationInterval”设置在多少秒之后自动重新生成服务器的密匙(如果使用密匙)。重新生成密匙是为了防止用盗用的密匙解密被截获的信息。

PermitRootLogin no
“PermitRootLogin”设置root能不能用ssh登录。这个选项一定不要设成“yes”。

IgnoreRhosts yes
“IgnoreRhosts”设置验证的时候是否使用“rhosts”和“shosts”文件。

IgnoreUserKnownHosts yes
“IgnoreUserKnownHosts”设置ssh daemon是否在进行RhostsRSAAuthentication安全验证的时候忽略用户的“$HOME/.ssh/known_hosts”

StrictModes yes
“StrictModes”设置ssh在接收登录请求之前是否检查用户家目录和rhosts文件的权限和所有权。这通常是必要的,因为新手经常会把自己的目录和文件设成任何人都有写权限。

X11Forwarding no
“X11Forwarding”设置是否允许X11转发。

PrintMotd yes
“PrintMotd”设置sshd是否在用户登录的时候显示“/etc/motd”中的信息。

SyslogFacility AUTH
“SyslogFacility”设置在记录来自sshd的消息的时候,是否给出“facility code”。

LogLevel INFO
“LogLevel”设置记录sshd日志消息的层次。INFO是一个好的选择。查看sshd的man帮助页,已获取更多的信息。

RhostsAuthentication no
“RhostsAuthentication”设置只用rhosts或“/etc/hosts.equiv”进行安全验证是否已经足够了。

RhostsRSAAuthentication no
“RhostsRSA”设置是否允许用rhosts或“/etc/hosts.equiv”加上RSA进行安全验证。

RSAAuthentication yes
“RSAAuthentication”设置是否允许只有RSA安全验证。

PasswordAuthentication yes
“PasswordAuthentication”设置是否允许口令验证。

PermitEmptyPasswords no
“PermitEmptyPasswords”设置是否允许用口令为空的帐号登录。

AllowUsers admin
“AllowUsers”的后面可以跟着任意的数量的用户名的匹配串(patterns)或user@host这样的匹配串,这些字符串用空格隔开。主机名可以是DNS名或IP地址。

配置OpenSSH使其使用TCP-Wrappers inetd超级服务器
TCP-WRAPPERS用来启动和停止sshd1服务。当inetd运行的时候,它会从配置文件(默认为“/etc/inetd.conf”)中读入配置信息。在配置文件中每一行的不同项是用TAB或空格分开。

 

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