ssh两种认证方式的原理介绍

SSH是一种加密的网络传输协议，可在不安全的网络中为网络服务提供安全的传输环境。SSH通过在网络中创建安全隧道来实现SSH客户端与服务器之间的连接。虽然任何网络服务都可以通过SSH实现安全传输，SSH最常见的用途是远程登录系统，人们通常利用SSH来传输命令行界面和远程执行命令。ssh 协议交互过程如下：

SSH以非对称加密方式实现身份验证，主要有以下两种：

• 基于密码的安全验证

• 基于密钥的安全验证

下面就对这两种方法展开介绍：

• 基于密码的安全验证

是使用自动生成的公钥-私钥对来简单地加密网络连接，随后使用密码认证进行登录。具体过程如下：

1、客户端发送登录请求，ssh user@hostname
2、服务器接受请求，将服务器的公钥 ser_rsa.pub 发送给客户端
3、客户端输入密码，密码使用 ser_rsa.pub 加密后发送给服务器（敏感信息安全传输）
4、服务器接受加密后的密码，使用服务器私钥 ser_rsa 解密，匹配认证密码是否合法（如果合法！登录成功）

至此，身份认证通过，然后是交换会话密钥(对称加密)

5、客户端生成会话数据加密 sess_key，使用 ser_rsa.pub 加密后传输给服务器（会话密钥）
6、服务器获取到后使用 ser_rsa 解密，得到sess_key

使用会话密钥对之后传递的数据进行加密。注：使用对称加密效率高。

7、客户端和服务器通过 sess_key 进行会话数据安全传输

但是，这种认证方式无法避免“中间人”攻击，可能会有别的服务器在冒充真正的服务器。

如图所示，如果有人截获了登录请求，然后冒充服务器，将伪造的公钥发给客户端，那么客户端很难辨别真伪。因为不像https协议，SSH协议的公钥是没有证书中心（CA）公证的，也就是说，都是自己签发的。可以设想，如果攻击者插在客户端与服务器之间，用伪造的公钥，获取用户的登录密码。再用这个密码登录远程主机，那么SSH的安全机制就荡然无存了。

所以一般在首次登录服务器时，系统会出现下面的提示：

　　$ ssh user@host
　　The authenticity of host 'host (192.168.100.1)' can't be established.
　　RSA key fingerprint is 2d:37:16:58:4d:28:c2:42:2d:37:16:58:4d.
　　Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

确认之后，就可以登录（其实在实际生活中并没有什么用啊？谁会去手动比对fingerprint~）
当远程主机的公钥被接受以后，它就会被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再连接这台服务器，系统就会认出它的公钥已经保存在本地了，从而跳过警告部分，直接提示输入密码。

• 基于密钥的安全验证

客户端生成一对公钥和私钥，并将自己的公钥储存在服务器上。客户端请求登录的时候，服务器会向客户端发送一段随机字符串，客户端用自己的私钥加密后，再发回来。服务器用事先储存的公钥进行解密，如果成功，就证明用户是可信的，直接允许登录，不再要求密码。从而避免了“中间人”攻击。具体过程如下：

基于密钥的安全验证简单的描述如图中所示。但在实际传输过程中所有的数据都是需要加密以保证数据传输安全，即同样会生成会话密钥，使用会话密钥对传输数据进行加密的过程。详细过程如下：

Ac:客户端公钥
Bc:客户端私钥
As:服务器公钥
Bs:服务器私钥

***在认证之前，客户端需要将公钥 Ac 放到服务器上。***

1、客户端发送登录请求，ssh user@hostname
2、服务器接受请求，将服务器的公钥 As 发送给客户端
   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。
  客户端将 r 用 As 进行加密，结果发送给服务器。
4、服务器用 Bs 进行解密，获得 r。
  服务器进行 r xor p 的运算，获得 q。

至此，服务器和客户端都知道了会话密钥q，以后的传输数据都将被 q 加密。

5、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
6、客户端使用 Bc 解密 S(x) 得到 x
   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
   客户端将 n(q+x) 发送给服务器
7、服务器计算 q + x 的 md5 值 m(q+x)
   服务器比较 m(q+x) 和 n(q+x)，两者相同则认证成功。

至此，服务器和客户端认证通过，可以使用会话密钥进行加密和解密传输

8、客户端和服务器通过 q 进行会话数据安全传输

风险点：在将客户端公钥Ac放置到服务器这一步，核实Ac的来源至关重要，因为SSH只验证客户端是否拥有与公钥相匹配的私钥，只要接受公钥且私钥匹配服务器就会授予许可。这样的话，一旦接受了恶意攻击者的公钥，那么系统也会把攻击者视为合法用户。

ps：文中提到了非对称加密（密钥对）和对称加密（会话密钥），需要自行查询资料进行了解。

参考链接：
https://my.oschina.net/sallency/blog/1547785
https://blog.csdn.net/marywang56/article/details/78784608