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SSH 是服务器登录工具，提供密码登录和密钥登录。
但是，SSH 还有第三种登录方法，那就是证书登录。很多情况下，它是更合理、更安全的登录方法，本文就介绍这种登录方法。
一、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。
二、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（Certificate1 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。
三、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。
- 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。
- 第五步，双方建立连接，服务器允许用户登录。
四、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 可以用同一对密码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。
- ~/.ssh/user_ca
- ~/.ssh/user_ca.pub
- ~/.ssh/host_ca
- ~/.ssh/host_ca.pub
五、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。
生成证书以后，可以使用下面的命令，查看证书的细节。
$ ssh-keygen -L -f ssh_host_rsa_key-cert.pub最后，为证书设置权限。
$ chmod 600 ssh_host_rsa_key-cert.pub六、CA 签发用户证书
下面，再用 CA 签发用户证书。这时需要用户的公钥，如果没有的话，客户端可以用下面的命令生成一对密钥。
$ ssh-keygen -f ~/.ssh/user_key -b 4096 -t rsa上面命令会在 ~/.ssh 目录，生成 user_key（私钥）和 user_key.pub（公钥）。
然后，将用户公钥 user_key.pub，上传或复制到 CA 服务器。接下来，就可以使用 CA 的密钥 user_ca 为用户公钥 user_key.pub 签发用户证书。
$ ssh-keygen -s user_ca -I [email protected] -n user -V +1d user_key.pub上面的命令会生成用户证书 user_key-cert.pub（用户公钥名字加后缀-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。
- -n user：指定用户名，表示证书仅对该用户名有效。如果有多个用户名，使用逗号分隔。用户以该用户名登录服务器时，SSH 通过这个值，分辨应该使用哪张证书，证明自己的身份，发给服务器。
- -V +1d：指定证书的有效期，这里为1天，强制用户每天都申请一次证书，提高安全性。默认情况下，证书是永远有效的。
- user_key.pub：用户公钥。
生成证书以后，可以使用下面的命令，查看证书的细节。
$ ssh-keygen -L -f user_key-cert.pub最后，为证书设置权限。
$ chmod 600 user_key-cert.pub七、服务器安装证书
CA 生成服务器证书 ssh_host_rsa_key-cert.pub 以后，需要将该证书发回服务器，可以使用下面的 scp 命令，将证书拷贝过去。
$ scp ~/.ssh/ssh_host_rsa_key-cert.pub [email protected]:/etc/ssh/然后，将下面一行添加到服务器配置文件 /etc/ssh/sshd_config。
HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_rsa_key-cert.pub上面的代码告诉 sshd，服务器证书是哪一个文件。
重新启动 sshd。
$ sudo systemctl restart sshd
# 或者
$ sudo service sshd restart八、服务器安装 CA 公钥
为了让服务器信任用户证书，必须将 CA 签发用户证书的公钥 user_ca.pub，拷贝到服务器。
$ scp ~/.ssh/user_ca.pub [email protected]:/etc/ssh/上面的命令，将 CA 签发用户证书的公钥 user_ca.pub，拷贝到 SSH 服务器的 /etc/ssh 目录。
然后，将下面一行添加到服务器配置文件 /etc/ssh/sshd_config。
TrustedUserCAKeys /etc/ssh/user_ca.pub上面的做法是将 user_ca.pub 加到 /etc/ssh/sshd_config，这会产生全局效果，即服务器的所有账户都会信任 user_ca 签发的所有用户证书。
另一种做法是将 user_ca.pub 加到服务器某个账户的 ~/.ssh/authorized_keys 文件，只让该账户信任 user_ca 签发的用户证书。具体方法是打开 ~/.ssh/authorized_keys，追加一行，开头是 @cert-authority principals="..."，然后后面加上 user_ca.pub 的内容，大概是下面这个样子。
@cert-authority principals="user" ssh-rsa AAAAB3Nz...XNRM1EX2gQ==上面代码中，principals="user" 指定用户登录的服务器账户名，一般就是 authorized_keys 文件所在的账户。
重新启动 sshd。
$ sudo systemctl restart sshd
# 或者
$ sudo service sshd restart至此，SSH 服务器已配置为信任 user_ca 签发的证书。
九、客户端安装证书
客户端安装用户证书很简单，就是从 CA 将用户证书 user_key-cert.pub 复制到客户端，与用户的密钥 user_key 保存在同一个目录即可。
十、客户端安装 CA 公钥
为了让客户端信任服务器证书，必须将 CA 签发服务器证书的公钥 host_ca.pub，加到客户端的 /etc/ssh/ssh_known_hosts 文件（全局级别）或者 ~/.ssh/known_hosts 文件（用户级别）。
具体做法是打开 ssh_known_hosts 或 known_hosts 文件，追加一行，开头为 @cert-authority *.example.com，然后将 host_ca.pub 文件的内容（即公钥）粘贴在后面，大概是下面这个样子。
@cert-authority _.example.com ssh-rsa AAAAB3Nz...XNRM1EX2gQ== 上面代码中，_.example.com 是域名的模式匹配，表示只要服务器符合该模式的域名，且签发服务器证书的 CA 匹配后面给出的公钥，就都可以信任。如果没有域名限制，这里可以写成*。如果有多个域名模式，可以使用逗号分隔；如果服务器没有域名，可以用主机名（比如 host1,host2,host3）或者 IP 地址（比如 11.12.13.14,21.22.23.24）。
然后，就可以使用证书，登录远程服务器了。
$ ssh -i ~/.ssh/user_key [email protected]上面命令的 -i 参数用来指定用户的密钥。如果证书与密钥在同一个目录，则连接服务器时将自动使用该证书。
十一、废除证书
废除证书的操作，分成用户证书的废除和服务器证书的废除两种。
服务器证书的废除，用户需要在 known_hosts 文件里面，修改或删除对应的 @cert-authority 命令的那一行。
用户证书的废除，需要在服务器新建一个 /etc/ssh/revoked_keys 文件，然后在配置文件 sshd_config 添加一行，内容如下。
RevokedKeys /etc/ssh/revoked_keysrevoked_keys 文件保存不再信任的用户公钥，由下面的命令生成。
$ ssh-keygen -kf /etc/ssh/revoked_keys -z 1 ~/.ssh/user1_key.pub上面命令中，-z 参数用来指定用户公钥保存在 revoked_keys 文件的哪一行，这个例子是保存在第 1 行。
如果以后需要废除其他的用户公钥，可以用下面的命令保存在第 2 行。
$ ssh-keygen -ukf /etc/ssh/revoked_keys -z 2 ~/.ssh/user2_key.pub十二、参考链接
- SSH Emergency Access, Carl Tashian
- Using OpenSSH Certificate Authentication, Red Hat Enterprise Linux Deployment Guide
- How to SSH Properly, Gus Luxton
