從入門到精通：構建SSH安全通道
原創【51CTO.com獨家特稿】SSH命令行實用程序是遠程系統的工作人員安全訪問的通道。SSH代表著“安全外殼”，所以你可能認為其最常用的使用方法就是用作一個遠程外殼。也許這是其最常見的應用，但并非使用SSH的唯一的有趣方法。
一、連接、執行遠程命令并使用授權密鑰
1、創建一個連接
為通過SSH進行通信，你首先需要建立一個到達遠程服務器的連接。使用SSH命令行實用程序時，我們有很多參數選擇。最基本的命令行參數是：
1、SSH IP地址
在這里，IP地址就是你想要連接的服務器的IP地址。下面是一個簡單的例子：
abc:~ jmjones$ ssh 192.168.1.20 The authenticity of host '192.168.1.20 (192.168.1.20)' can't be established. RSA key fingerprint is 24:1e:2e:7c:3d:a5:cd:a3:3d:71:1f:6d:08:3b:8c:93. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes Warning: Permanently added '192.168.1.20' (RSA) to the list of known hosts. |
注意，上面的消息中有這樣一行“The authenticity of host '192.168.1.20 (192.168.1.20)' can't be established.”。這條消息意味著筆者的SSH 客戶端并不知道遠程服務器。筆者在這里用了“客戶端”，因為SSH命令行實用程序初始化了網絡并使其成為網絡客戶端。
在上面的消息中，SSH程序還詢問作者是否希望繼續連接（Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? ）筆者的回答是“yes”，因為筆者知道這臺服務器正是筆者想連接的服務器。一般而言，對此問題回答“yes”是比較安全的。（但如果不懷好意的家伙假冒了你想連接的服務器，這樣做就危險了。）在回答“yes”繼續連接后，筆者的客戶端用下面的內容更新了文件$HOME/.ssh/known_hosts：
192.168.1.20 ssh-rsa ^4rsa5jmjones6cd7jmjones8^/^9cd10^+9^11yc12yc13rsa14AAAAB15^+^16r sa17AAAAB18^99u2^19oT20oT21^7N7^22AAAAB23^+^24cd25^5f+^26ykuwQcXI 27EAAAABIwAAAQEAvb28jmjones29oT30commandline31^2Ax3J88^32commandl ine33yc34^+rOB+gOdRaD+NTkuzrB/^38oT39^50L6^40oT41AAAAB42^61rq+9v+4^ 44AAAAB45rsa46ykuwQcXI47^5q1P11^48AAAAB49gcgPr50^== |
在筆者再次連接到同樣的服務器時，筆者的SSH客戶端將檢查“known_hosts”文件，檢查是否與上次的服務器相同。如果服務器傳回的信息與“known_hosts”文件中的信息不匹配，就會看到類似于下面的消息：
abc:~ jmjones$ ssh 192.168.1.20 WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED! IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY! Someone could be eavesdropping on you right now (man-in-the-middle attack)! It is also possible that the RSA host key has just been changed. The fingerprint for the RSA key sent by the remote host is 24:1e:2e:7c:3d:a5:cd:a3:3d:71:1f:6d:08:3b:8c:93. Please contact your system administrator. Add correct host key in /Users/jmjones/.ssh/known_hosts to get rid of this message. Offending key in /Users/jmjones/.ssh/known_hosts:1 RSA host key for 192.168.1.20 has changed and you have requested strict checking. Host key verification failed. |
2、口令驗證
繼續上面的例子。在回答了“yes”后，程序要求筆者輸入口令。下面是此次交互的部分信息：
jmjones@192.168.1.20's password: Be careful. No mail. Last login: Tue Dec 30 06:36:20 2008 from abc jmjones@oksir:~$ |
筆者鍵入了口令，然后ssh客戶端與遠程服務器建立了一個交互連接。在此，可以看出登錄到一個Linux服務器的證據，如上次登錄的時間。
3、授權密鑰
如果我們不想在每次登錄時都鍵入口令該怎么辦？或者，筆者是一個系統管理員，希望讓服務器更強健，讓不法之徒難以猜測，又該如何呢？我們可以使用一個公鑰/私鑰對來讓登錄到服務器的過程更安全更簡單。
為使用公鑰/ 私鑰對,我們必須創建它。可通過在命令行使用ssh –keygen程序來達此目的。其實，該命令還是有許多參數的，如密鑰的類型、想要創建的文件名、密鑰文件的注釋等，不過我們完全只使用默認選項。下面是筆者在沒有使用任何參數時的結果：
abc:~ jmjones$ ssh-keygen Generating public/private rsa key pair. Enter file in which to save the key (/Users/jmjones/.ssh/id_rsa): Created directory '/Users/jmjones/.ssh'. Enter passphrase (empty for no passphrase): Enter same passphrase again: Your identification has been saved in /Users/jmjones/.ssh/id_rsa. Your public key has been saved in /Users/jmjones/.ssh/id_rsa.pub. The key fingerprint is: fe:e9:fa:f5:e2:4e:a1:6c:9e:9e:20:a4:cc:ec:4f:62 jmjones@abc The key's randomart image is: +--[ RSA 2048]----+ | | | | | | | | | . S . | | + o . . . . | | E o o + o | | o o . = *.. | | ... .=Xoo.. | +-----------------+ |
筆者接受了“id_rsa”作為密鑰文件，還接受了不輸入任何口令短語的默認選項。如果選擇了給文件添加一個口令短語，那么在每次使用時都得輸入此短語。運行ssh-keygen的結果是在$HOME/.ssh文件中生成了兩個文件：
abc:~ jmjones$ ls -l ~/.ssh/ total 16 -rw------- 1 jmjones staff 1675 Dec 30 17:37 id_rsa -rw-r--r-- 1 jmjones staff 400 Dec 30 17:37 id_rsa.pub |
“id_rsa”是筆者的私鑰。筆者并不希望任何人可以訪問這個文件，以防止其他人冒充自己。注意，對“id_rsa”的限制強于對“id_rsa.pub”的限制。筆者可以將此文件傳送給希望連接的任何人。不用擔心，任何人都無法猜測我們的私鑰是什么。
如果筆者希望將此密鑰用于前面例子中的服務器，就可將公鑰的內容放到遠程服務器的“$HOME/.ssh/authorized_keys”文件中。為了設置正確，我們一般需要以SSH 方式連接到遠程服務器并將本地的“id_rsa.pub”文件復制到遠程“authorized_keys”文件中，如下所示：
jmjones@oksir:~$ echo "ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAw4DTUeLXZbjjNhR+AaW9^102rsa103^+Pg2+Q 8M+gK/IGDbPjsAV4KwulqDWS+ChlIiq0wXj/bQKQwZacbghXud/YBI7FfYOkF1R9p FZ7O9B7zJGAnAtcOEDLfyDhYF2Cl5/1HFolIUuUSCGPJy3bbIK5s6yNwQV6cW6yEF UuqE8DHlGKf9jwDFgiXrhtuThH2EFGBCxELaumworegMD39Jb9^123rsa124^1zWF qP2qHX/SzItHm1JrKJdnbsOn5h+KMTeztpn1AExOx1lxSFLk9lp4JAMk8NTURYmBc AE6yASaQApw5jDw/JpSAdFaQR/Vl6Kpzf9MD1KAEpyd8RaxLa+RQ== jmjones@abc" > ~/.ssh/authorized_keys jmjones@oksir:~$ ls -l ~/.ssh/ total 4 -rw-r--r-- 1 jmjones jmjones 400 2008-12-30 17:48 authorized_keys jmjones@oksir:~$ |
此后，在登錄時，程序就不再提示輸入口令。這里，登出服務器，然后再次以SSH方式進入：
jmjones@oksir:~$ logout Connection to 192.168.1.20 closed. abc:~ jmjones$ ssh 192.168.1.20 Be careful. No mail. Last login: Tue Dec 30 17:50:26 2008 from abc |
請注意，筆者的客戶端并沒有提示要求輸入口令。現在，只要想連接到此服務器，只要想以SSH方式登錄，便會立即連接。
4、執行遠程命令
前面提到，在SSH連接到遠程服務器后，默認地我們就處于外殼提示符下，但這并不是我們可做的唯一事情。使用SSH客戶端的另外一個有用方法是在遠程服務器上執行命令，而不用鍵入到遠程服務器上的交互外殼中。也就是說，在本地系統上執行SSH程序時，你可以指定在遠程系統上運行什么命令。例如，如果希望看到某個進程是否正在遠程系統的25號端口上監聽，可像如下一樣操作：
abc:~ jmjones$ ssh 192.168.1.20 netstat -ltpn | grep 25 (Not all processes could be identified, non-owned process info will not be shown, you would have to be root to see it all.) tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* LISTEN - |
在第一行中，其語法是“ssh 地址 命令”，我們可以用此法檢查磁盤的利用率，查看有哪些進程正在運行，或復制文件等。
為什么不直接登錄然后以交互方式運行命令呢？因為這會喪失腳本的好處。從現在起，在遠程系統上執行命令成為外殼腳本的一部分。
可以看出，SSH是一個重要的工具。就其一般的使用情況，它準許我們在遠程服務器上以交互方式管理外殼。這對于遠程系統管理來說當然是很有必要的。不過，通過使用授權密鑰，我們還可以增強認證過程的安全性。它準許我們在遠程系統上運行外殼腳本而無需處于交互式外殼中。#p# 本文
二、實用安全：構建SSH安全通道
下面我們討論一些比遠程外殼訪問或遠程執行更為有趣的內容：創建隧道。
1、構建隧道的理由
先談談什么是隧道。
SSH隧道也就是用加密的SSH協議將網絡通信包裝起來的過程。隧道包括一個連接到SSH服務器的SSH客戶端。不過，在SSH客戶端連接到服務器時，客戶端指定了隧道的源和目的地。
所謂的源也就是其它的進程可以連接的綁定網絡端口。這個端口要么由SSH客戶端，要么由SSH服務器管理。
目的地是另外一個綁定的網絡端口，不過，這里指的是另外的一個網絡服務器，它是SSH隧道的另外一端可以與之通信的服務器。下面筆者將用一個例子更詳細地闡述之。讀者盡可以將SSH隧道看作是如同安全的端口轉發一樣的數據傳輸通道。
使用SSH隧道的一個重要理由是連接兩個彼此并不能直接訪問的兩個網絡。舉一個例子，假如你擁有一臺筆記本電腦，你想不管身在何處都能夠連接到家里的IMAP服務器。你可以打開家里的IMAP服務器的訪問，不過這并不是一個好主意。你可以在路由器上建立一個VPN隧道，不過，這樣也許有點太過于奢侈。當然，在你想訪問IMAP服務時，你還可以創建一個從筆記本電腦到家里網絡的SSH隧道。后文將有一個例子。
使用SSH隧道的第二個理由是它可以加密網絡通信。在IMAP的例子中，使用SSH的另外一個好處是電子郵件數據是加密的。在你與親朋好友通信時，這些通信數據在通過互聯網上的隧道傳輸時是很安全的。不過，在這種通信進入隧道之前和離開隧道后它并沒有經過加密。
使用SSH時，有兩種安全的端口轉發：本地轉發和遠程轉發。對于本地轉發而言，SSH客戶端管理源端口。對于遠程轉發而言，SSH服務器管理源端口。你選擇的是本地或遠程轉發都依賴于哪個系統發起連接，哪個系統在其上擁有SSH服務器，你在哪里需要隧道的源地址。
下面給出本地轉發的一個例子。繼續以上面的IMAP連接為例，假設我有一臺名稱為“abc”的筆記本電腦，我想訪問“oksir”機器上的一個IMAP服務器。為什么不直接連接到“oksir”呢？如果“oksir”位于防火墻之后而你無法連接到143端口，那么使用ssh隧道就是一個很好的選擇。
abc:~ jmjones$ ssh -L 8143:localhost:143 oksir |
注意，這里的“－L”參數指明了這是一種本地轉發。而“8143”指明了筆者希望將127.0.0.1:8143綁定為隧道源。“localhost:143”指明了要將通信轉發到何處。雖然在遠程端上指明為“localhost”，但也可以指定遠程系統可以與之通信的任何地址和端口。最后，“oksir”指明了筆者希望以SSH方式進入的機器。
在運行此命令之前，筆者運行了netstat命令，查看在筆記本電腦“abc”上是否有什么東西正在8143端口上監聽：
abc:~ jmjones$ netstat -an | grep 8143 abc:~ jmjones$ |
根據運行的結果可知沒有什么正在監聽，在創建隧道之后，再次運行netstat命令，這時看到了不同的結果：
abc:~ jmjones$ netstat -an | grep 8143 tcp4 0 0 127.0.0.1.8143 *.* LISTEN tcp6 0 0 ::1.8143 |
從上面的netstat命令的運行結果可以看出，SSH客戶端上的某程序正在127.0.0.1（本地的循環網絡設備）的8143端口上監聽。任何與127.0.0.1:8143的連接都將被轉發給“oksir”上的localhost：143端口上。在創建隧道后，需要在筆記本電腦的電子郵件客戶端上配置一個賬戶，在locahos：8143上找一個IMAP服務器，并開始在“oksir”上讀郵件。
現在，我們假定服務器“oksir”使用fetchmail，并從ISP的pop3服務器上讀取郵件消息。但問題是筆者的ISP僅允許連接到其網絡機器可以訪問其pop3服務器。因為筆者的筆記本電腦“abc”直接連接到ISP和服務器：
2、可創建類似于下面的一個隧道：
abc:~ jmjones$ ssh -R 8110:mail.myisp.com:110 oksir |
在上面的命令中，“-R”指明這是一個反向轉發，“8110”指明8110端口上監聽并綁定之。“mail.myisp.com:110”指定筆記本電腦將會轉發從隧道接收的任何通信。“oksir”是以ssh方式連接的機器。
在運行SSH之前，在服務器上運行了netstat命令，顯示出沒有什么程序正在8110端口上監聽：
jmjones@oksir:~$ netstat -an | grep 8110 jmjones@oksir:~$ |
筆者并沒有看到什么程序在監聽。在筆記本電腦上運行了ssh命令后，在服務器上運行了同樣的命令：
jmjones@oksir:~$ netstat -an | grep 8110 tcp 0 0 127.0.0.1:8110 0.0.0.0:* LISTEN tcp6 0 0 ::1:8110 :::* LISTEN |
在創建隧道后，fetchmail可在localhost:8110上運行，并將請求轉發給ISP。當然，在筆記本電腦連接到服務器和ISP的郵件服務器時，這個隧道才是活動的。
總之，通過SSH建立隧道是實現安全的數據通信的一種簡單方法。同時，它還是連接兩個并不直接相連的兩個網絡的一種簡便方法。在找出使用它的方法后，它就成為一個不可替換的好工具。
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