ssh 公钥方式认证攻略

前面介绍时简单地提到了ssh的公钥认证。 下面将这种认证方式详细地解释一下。

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为什么要使用公钥认证

通常，通过ssh登录远程服务器时，使用密码认证，分别输入用户名和密码，两者满足一定规则就可以登录。 但是密码认证有以下的缺点：

• 用户无法设置空密码（即使系统允许空密码，也会十分危险）
• 密码容易被人偷窥或猜到
• 服务器上的一个帐户若要给多人使用，则必须让所有使用者都知道密码，导致密码容易泄露，而且修改密码时必须通知所有人

而使用公钥认证则可以解决上述问题。

• 公钥认证允许使用空密码，省去每次登录都需要输入密码的麻烦
• 多个使用者可以通过各自的密钥登录到系统上的同一个用户

公钥认证的原理

所谓的公钥认证，实际上是使用一对加密字符串，一个称为公钥(public key)， 任何人都可以看到其内容，用于加密；另一个称为密钥(private key)，只有拥有者才能看到，用于解密。 通过公钥加密过的密文使用密钥可以轻松解密，但根据公钥来猜测密钥却十分困难。

ssh 的公钥认证就是使用了这一特性。服务器和客户端都各自拥有自己的公钥和密钥。 为了说明方便，以下将使用这些符号。

Ac	客户端公钥
Bc	客户端密钥
As	服务器公钥
Bs	服务器密钥

在认证之前，客户端需要通过某种方法将公钥 Ac 登录到服务器上。

认证过程分为两个步骤。

1. 会话密钥(session key)生成
   1. 客户端请求连接服务器，服务器将 As 发送给客户端。
   2. 服务器生成会话ID(session id)，设为 p，发送给客户端。
   3. 客户端生成会话密钥(session key)，设为 q，并计算 r = p xor q。
   4. 客户端将 r 用 As 进行加密，结果发送给服务器。
   5. 服务器用 Bs 进行解密，获得 r。
   6. 服务器进行 r xor p 的运算，获得 q。
   7. 至此服务器和客户端都知道了会话密钥q，以后的传输都将被 q 加密。
2. 认证
   1. 服务器生成随机数 x，并用 Ac 加密后生成结果 S(x)，发送给客户端
   2. 客户端使用 Bc 解密 S(x) 得到 x
   3. 客户端计算 q + x 的 md5 值 n(q+x)，q为上一步得到的会话密钥
   4. 服务器计算 q + x 的 md5 值 m(q+x)
   5. 客户端将 n(q+x) 发送给服务器
   6. 服务器比较 m(q+x) 和 n(q+x)，两者相同则认证成功

服务器端设置

使用公钥认证需要对服务器进行一些设置。修改 /etc/sshd_config 的以下配置。

RSAAuthentication yes        # 启用 RSA 认证
PubkeyAuthentication yes     # 启用公钥认证
PasswordAuthentication no    # 禁止密码认证

然后重新启动 sshd。

/etc/init.d/ssh restart

客户端设置

Linux

假设客户端的用户 charlee 要以 guest 用户登录到服务器上。 首先在客户端执行下面的命令。

[charlee@client:~]$ ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa1 key pair.
Enter file in which to save the key (/home/charlee/.ssh/id_rsa):
Enterpassphrase (empty for no passphrase):  输入密码
Enter same passphrase again:   再次输入密码
Your identification has been sabed in /home/charlee/.ssh/id_rsa
Your public key has been saved in /home/charlee/.ssh/id_rsa.pub

生成的文件保存在主目录的 .ssh 目录下，id_rsa为客户端密钥，id_rsa.pub 为客户端公钥。

之后，通过 U 盘等方式将公钥 id_rsa.pub 复制到服务器上，并执行下列命令。

[guest@server:~]$ cat id_rsa.pub >> .ssh/authorized_keys

其中 id_rsa.pub 是客户端的用户 charlee 的公钥。

这样在客户端即可通过以下的命令连接服务器。

[charlee@client:~]$ ssh -l guest server

若不想每次登录服务器时都输入密码，可以先执行下列命令：

[charlee@client:~]$ ssh-add
Enter passphrase for /home/charlee/.ssh/id_rsa: 输入密码
Identity added: /home/charlee/.ssh/id_rsa (/home/charlee/.ssh/id_rsa)

以后登录服务器就不需要输入密码了。

Windows

假设我们使用连接ssh服务器。 为了使用公钥认证，我们需要同时下载 这个工具来生成 putty 所使用的密钥。

使用Linux下生成的公钥和密钥的情况

如果你按照上面的介绍，在Linux下生成了公钥和密钥的话， 那么需要利用 puttygen 将密钥转换成 putty 使用的格式。

将Linux下生成的密钥 id_rsa 复制到 Windows 下。 启动 puttygen，然后单击Load按钮，选择文件类型为所有文件，然后选择 id_rsa，打开。 若在生成密钥时输入了密码，则打开时需要输入该密码。 之后就可以在 puttygen 的主界面上单击 Save private key，保存成 putty 格式的密钥。

使用puttygen生成公钥和密钥

你也可以利用 puttygen 直接生成公钥和密钥。打开 puttygen，然后在画面下方的 Parameters 栏选择加密算法和加密长度（一般取默认值即可），最后单击 Generate。画面上会出现一个进度条， 在界面上随意移动鼠标以生成随机数。最后提示生成结束，单击 Save private key 按钮保存密钥。 最后将上方的Public key for pasting into OpenSSH authorized_keys file栏中的内容复制到 Linux 下 用户主目录下的 ~/.ssh/authorized_keys 文件中。

设置 putty 使用公钥认证

先在putty中设置好连接的主机名、端口等信息（说明省略）。使用公钥认证需要设置两个地方： 一个是 Connection 中的 Auto-login username，输入在服务器上的用户名；另一个是 Connection->SSH->Auth中的 Private key file for authentication， 选择刚才转换或生成的 .ppk 格式的密钥。之后即可使用公钥认证进行连接了。