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SSH 学习 证书登陆

转载自：SSH 证书登录

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非证书登录的缺点​

先来看非证书登录的缺点

密码登录和密钥登录，都有各自的缺点。

密码登录需要输入服务器密码，这非常麻烦，也不安全，存在被暴力破解的风险。

密钥登录需要服务器保存用户的公钥，也需要用户保存服务器公钥的指纹。这对于多用户、多服务器的大型机构很不方便，如果有员工离职，需要将他的公钥从每台服务器删除。

证书登录是什么？​

证书登录就是为了解决上面的缺点而设计的。它引入了一个证书颁发机构（Certificate Authority，简称 CA），对信任的服务器颁发服务器证书，对信任的用户颁发用户证书。

登录时，用户和服务器不需要提前知道彼此的公钥，只需要交换各自的证书，验证是否可信即可。

证书登录的主要优点有两个： （1）用户和服务器不用交换公钥，这更容易管理，也具有更好的可扩展性。 （2）证书可以设置到期时间，而公钥没有到期时间。针对不同的情况，可以设置有效期很短的证书，进一步提高安全性。

证书登录的流程​

SSH 证书登录之前，如果还没有证书，需要生成证书。具体方法是：

（1）用户和服务器都将自己的公钥，发给 CA； （2）CA 使用服务器公钥，生成服务器证书，发给服务器； （3）CA 使用用户的公钥，生成用户证书，发给用户。

有了证书以后，用户就可以登录服务器了。整个过程都是 SSH 自动处理，用户无感知。

第一步，用户登录服务器时，SSH 自动将用户证书发给服务器。

第二步，服务器检查用户证书是否有效，以及是否由可信的 CA 颁发。证实以后，就可以信任用户。

第三步，SSH 自动将服务器证书发给用户。

第四步，用户检查服务器证书是否有效，以及是否由信任的 CA 颁发。证实以后，就可以信任服务器。

第五步，双方建立连接，服务器允许用户登录。

生成 CA 的密钥​

证书登录的前提是，必须有一个 CA，而 CA 本质上就是一对密钥，跟其他密钥没有不同，CA 就用这对密钥去签发证书。

虽然 CA 可以用同一对密钥签发用户证书和服务器证书，但是出于安全性和灵活性，最好用不同的密钥分别签发。所以，CA 至少需要两对密钥：

  • 一对是签发用户证书的密钥，假设叫做 user_ca；
  • 另一对是签发服务器证书的密钥，假设叫做 host_ca。

使用下面的命令，生成 user_ca。

# 生成 CA 签发用户证书的密钥
$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f ~/.ssh/user_ca -C user_ca

上面的命令会在 ~/.ssh 目录生成一对密钥：user_ca（私钥）和user_ca.pub（公钥）。

这个命令的各个参数含义如下。

  • -t rsa：指定密钥算法 RSA。
  • -b 4096：指定密钥的位数是4096位。安全性要求不高的场合，这个值可以小一点，但是不应小于1024。
  • -f ~/.ssh/user_ca：指定生成密钥的位置和文件名。
  • -C user_ca：指定密钥的识别字符串，相当于注释，可以随意设置。

使用下面的命令，生成 host_ca。

# 生成 CA 签发服务器证书的密钥
$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f host_ca -C host_ca

上面的命令会在 ~/.ssh 目录生成一对密钥：host_ca（私钥）和host_ca.pub（公钥）。

现在，~/.ssh 目录应该至少有四把密钥。

CA 签发服务器证书​

有了 CA 以后，就可以签发服务器证书了。

签发证书，除了 CA 的密钥以外，还需要服务器的公钥。一般来说，SSH 服务器（通常是 sshd）安装时，已经生成密钥 /etc/ssh/ssh_host_rsa_key 了。如果没有的话，可以用下面的命令生成。

$ sudo ssh-keygen -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key -b 4096 -t rsa

上面命令会在 /etc/ssh 目录，生成 ssh_host_rsa_key（私钥）和 ssh_host_rsa_key.pub（公钥）。

然后，需要把服务器公钥 ssh_host_rsa_key.pub，复制或上传到 CA 所在的服务器。

上传以后，CA 就可以使用密钥 host_ca 为服务器的公钥 ssh_host_rsa_key.pub 签发服务器证书。

$ ssh-keygen -s host_ca -I host.example.com -h -n host.example.com -V +52w ssh_host_rsa_key.pub

上面的命令会生成服务器证书 ssh_host_rsa_key-cert.pub（服务器公钥名字加后缀 -cert）。这个命令各个参数的含义如下。

  • -s：指定 CA 签发证书的密钥。
  • -I：身份字符串，可以随便设置，相当于注释，方便区分证书，将来可以使用这个字符串撤销证书。
  • -h：指定该证书是服务器证书，而不是用户证书。
  • -n host.example.com：指定服务器的域名，表示证书仅对该域名有效。如果有多个域名，则使用逗号分隔。用户登录该域名服务器时，SSH 通过证书的这个值，分辨应该使用哪张证书发给用户，用来证明服务器的可信性。
  • -V +52w：指定证书的有效期，这里为52周（一年）。默认情况下，证书是永远有效的。建议使用该参数指定有效期，并且有效期最好短一点，最长不超过52周。
  • ssh_host_rsa_key.pub：服务器公钥。