计算机网络协议系列 加密的远程登录协议 ssh 使用及底层原理探究
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基本使用
TELNET 无需任何认证即可发送内容，容易造成通信窃听和非法侵入的危险。SSH 是英文 Secure Shell 的简写，顾名思义，可以加密通信内容，是加密的远程登录协议，通过在网络中建立安全隧道来实现 SSH 客户端与服务器之间的连接，可以在不安全的网络中为网络服务提供安全的传输环境。
SSH 本身是一种协议，有多种实现，最常见的就是开源的 OpenSSH，我们在日常使用过程中最多的场景就是通过它来实现远程登录，既可以在终端直接通过 ssh 命令登录远程主机：
ssh <用户名>@<主机名或IP地址>
比如，要以 root 身份登录主机名为 homestead 的机器，可以通过 ssh root@homestead 进行连接。如果需要密码验证的话，下一步会提示你输入密码。
也可以通过客户端工具比如 PuTTY、Xshell、SecureCRT 等进行远程操作：
服务器上有对应的后台守护进程 sshd 响应客户端 SSH 远程连接，默认监听端口号是 22，当然，你也可以自定义这个端口号然后在连接时通过 -p 选项指定：
ssh -p 2222 root@homestead // 远程 sshd 端口号是 2222
关于 SSH 的基本使用就是这样，比较简单，登录成功后，即可通过命令行在远程主机上进行操作和配置。下面我们来看看 SSH 协议的原理，它是如何确保传输通道的安全的。
SSH 底层原理
SSH 之所以能够保证安全，原因在于它采用了公钥加密。
整个过程是这样的：
- 远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户；
- 用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来；
- 远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，就同意用户登录。
这个过程本身是安全的，但是实施的时候存在一个风险：如果有人截获了登录请求，然后冒充远程主机，将伪造的公钥发给用户，那么用户很难辨别真伪。因为不像 HTTPS 协议，SSH 协议的公钥是没有认证中心（CA）公证的，也就是说，都是自己签发的。
可以设想，如果攻击者插在用户与远程主机之间，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。这种风险就是著名的「中间人攻击」。
SSH 协议是如何应对这种攻击的呢？实际上，在通过 SSH 首次进行远程登录的时候，系统会要求你比对返回的公钥是否与目标服务器上的公钥信息一致。
如果你是第一次登录远程主机，系统会出现下面的提示：
意思是无法确认远程主机的真实性，只知道它的公钥指纹，问你是否还想继续连接。之所以提示 ECDSA 类型的公钥指纹，是因为指纹比公钥的长度要短，所以更容易比较。
那怎么知道远程主机的公钥指纹应该是多少？这个可以通过 ssh-keyscan 命令结合 ssh-keygen 得到。ssh-keyscan 命令可获取服务器公钥：
ssh-keyscan -t ECDSA -p 22 laravelacademy.org
而 ssh-keygen 命令可以计算公钥的指纹：
ssh-keygen -E sha256 -lf ~/.ssh/known_hosts
只要计算一下服务器上的相应公钥的指纹，并与客户端获取的指纹进行比对一致，就能确定连接的是否是公钥对应的服务器。
> 注：某些 SSH 终端默认提供的是 MD5 格式的公钥指纹，此时，只需将 -E 指定的参数设置为 md5 即可。
如果输入 yes 确认，则系统会提示远程主机已经得到认可：
Warning: Permanently added 'laravelacademy.org,114.215.241.29' (ECDSA) to the list of known hosts.
同时服务器 SSH 公钥会添加到本地的 ~/.ssh/known_hosts 文件里面。然后终端会提示你输入密码登录远程主机：
xueyuanjun@laravelacademy.org's password:
如果密码正确，就可以登录了。下次再连接这台主机，由于 ~/.ssh/known_hosts 文件里已经包含了对应的公钥信息，就会跳过警告部分，直接提示输入密码。
一般而言，系统中每个用户都有自己的 known_hosts 文件，此外还有一个系统级的 /etc/ssh/ssh_known_hosts 文件，用于保存对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。
使用公钥登录
每次都要输入密码登录，有些繁琐，你还可以配置每次直接使用公钥进行登录，所谓「公钥登录」，原理很简单，就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。登录的时候，远程主机会向用户发送一段随机字符串，用户用自己的私钥加密后，再发回来。远程主机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。