使用SSH实现Linux下的安全数据传输

目前在互联网上使用的诸如FTP、Telnet、POP等服务在本质上都是不安全的，它们在网络上使用明文传送口令和数据，黑客非常容易就可以截获这些口令和数据，从而破坏数据的机密性和完整性。本文将介绍如何使用Linux下的SSH软件在不安全的网络环境下通过密码机制来保证数据传输的安全。

SSH的英文全称是Secure SHell。通过使用SSH，用户可以把所有传输的数据进行加密，这样即使网络中的黑客能够劫持用户所传输的数据，如果不能解密的话，也不能对数据传输构成真正的威胁。另外，传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能，它既可以代替Telnet，又可以为FTP、POP提供一个安全的“传输通道”。在不安全的网路通信环境中，它提供了很强的验证（authentication）机制与非常安全的通信环境。

SSH是由客户端和服务端的软件组成的，有两个不兼容的版本分别是: 1.x和2.x。用SSH 2.x的客户程序是不能连接到SSH 1.x的服务程序上去的。OpenSSH 2.x同时支持SSH 1.x和2.x。

SSH提供两种级别的安全验证: 一是基于口令的安全验证。只要用户知道自己账号和口令，就可以登录到远程主机。所有传输的数据都会被加密，但是不能保证用户正在连接的服务器就是用户想连接的服务器。可能会有别的服务器在冒充真正的服务器，这存在着潜在的威胁。

二是基于密匙的安全验证。需要依靠密匙，也就是用户必须为自己创建一对公匙/密钥对，并把公用密匙放在需要访问的服务器上。如果需要连接到SSH服务器上，客户端软件就会向服务器发出请求，请求使用用户的密匙进行安全验证。服务器收到请求之后，先在服务器上用户的主目录下找到该用户的公用密匙，然后把它和用户发送过来的公用密匙进行比较。如果两个密匙一致，服务器就用公用密匙加密“质询”并把它发送给客户端软件。客户端软件收到“质询”之后就可以用用户的私人密匙解密再把它发送给服务器。

安装与启动SSH

在Red Hat Linux 7以及其上的发行版本中已经包含了与OpenSSH相关的软件包，如果没有，则可以从OpenSSH的主页下载RPM包自行安装，OpenSSH的主页是地址是: www.openssh.com。主要安装如下几个包: openssh-3.5p1-6、openssh-server-3.5p1-6、openssh-askpass-gnome-3.5p1-6、openssh-clients-3.5p1-6、openssh-askpass-3.5p1-6。使用如下命令进行安装:

首先查询系统是否安装了上述软件包。

　　

　　#rpm －qa |grep openssh

如果没有安装则执行如下命令。

　　

　　#rpm －ivh openssh-3.5p1-6

　　

　　#rpm －ivh openssh-server-3.5p1-6

　　

　　#rpm －ivh openssh-askpass-gnome-3.5p1-6

　　

　　#rpm －ivh openssh-clients-3.5p1-6

　　

　　#rpm －ivh openssh-askpass-3.5p1-6

安装完成之后，可以使用下述两个命令中的任一个进行启动。

　　

　　#service sshd start

　　

　　#/etc/rc.d/initd/sshd start

另外，如果想在系统启动时就自动运行该服务，那么需要使用setup命令，在网络服务配置的选项中，选中sshd守护进程即可。

安装启动完OpenSSH之后，用下面命令测试一下。

　

　　ssh -l [username] [address of the remote host]

如果OpenSSH工作正常，将会看到下面的提示信息:

　　

　　The authenticity of host [hostname] can’t be established.

　　

　　Key fingerprint is 1024 5f:a0:0b:65:d3:82:df:ab:44:62:6d:98:9c:fe:e9:52.

　　

　　Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

在第一次登录的时候，OpenSSH将会提示用户它不知道这台登录的主机，只要键入“yes”，就会把这台登录主机的“识别标记”加到“~/.ssh/know_hosts”文件中。第二次访问这台主机的时候就不会再显示这条提示信息了。然后，SSH提示用户输入远程主机上用户账号的口令。这样，就建立了SSH连接，这之后就可以象使用telnet那样方便地使用SSH了。

SSH的密匙管理

1．生成用户自己的密匙对

用下面的命令可以生成公钥/私钥对: ssh-keygen t 类型。如果远程主机使用的是SSH 2.x就要用这个命令: ssh-keygen d。在同一台主机上同时有SSH1和SSH2的密匙是没有问题的，因为密匙是存在不同文件中的。ssh-keygen命令运行之后会显示下面的信息:

　　

　　# ssh-keygen -t rsa

　　

　　Generating public/private rsa key pair.

　　

　　Enter file in which to save the key (/home/.username/ssh/id_rsa):

　　

　　Enter passphrase (empty for no passphrase):

　　

　　Enter same passphrase again:

　　

　　Your identification has been saved in /home/.username /.ssh/id_rsa.

　　

　　Your public key has been saved in /home/.username /.ssh/id_rsa.pub.

　　

　　The key fingerprint is:

　　

　　38:25:c1:4d:5d:d3:89:bb:46:67:bf:52:af:c3:17:0c username@localhost

　　

　　Generating RSA keys:

　　

　　Key generation complete.

“ssh-keygen －d”命令做的是同样的工作，但是它的一对密匙的保存路径默认情况下为: /home/[user]/.ssh/id_dsa（私人密匙）和/home/[user]/.ssh/id_dsa.pub（公用密匙）。现在用户有一对密匙了: 公用密匙要分发到所有用户想用SSH登录的远程主机上去; 私人密匙要好好地保管防止别人知道。用“ls －l ~/.ssh/identity”或“ls －l ~/.ssh/id_dsa”命令所显示的文件的访问权限必须是“-rw——-”。

如果用户怀疑自己的密匙已经被别人知道了，应当马上生成一对新的密匙。当然，这样做之后还需要重新分发一次公用密匙，才能正常使用。

2．分发公用密匙

在每一个用户需要用SSH连接的远程服务器上，都要在自己的主目录下创建一个“.ssh”的子目录，把用户的公用密匙“identity.pub”拷贝到这个目录下并把它重命名为“authorized_keys”。然后执行命令:

　　

　　chmod 644 .ssh/authorized_keys

这一步是必不可少的。因为，如果除了用户之外别人对“authorized_keys”文件也有写的权限，那么如果遭到非法的破坏，SSH就不能正常工作。如果用户想从不同的计算机登录到远程主机，“authorized_keys”文件也可以有多个公用密匙。在这种情况下，必须在新的计算机上重新生成一对密匙，然后把生成的“identify.pub”文件拷贝并粘贴到远程主机的“authorized_keys”文件里。当然，在新的计算机上用户必须有一个账号，而且密匙是用口令保护的。有一点很重要，就是当用户取消了这个账号之后，必须记住把这一对密匙删掉。

配置SSH的客户端

在Linux客户端下使用SSH，优点是操作更方便，无须其他软件。但缺点是不太直观。用户只需要使用系统提供的默认的配置文件“/etc/ssh/ssh_config”，并且使用如下简单的命令即可登录:

　　

　　//以用户test登录远程服务器www.test.com

　　

　　#ssh -l test www.test.com

下面本节主要介绍配置使用Windows环境下的putty工具来登录SSH服务器。该工具目前使用得相当普遍，可以从网上免费下载。目前网上的最新版本为: putty 0.58，对该版本进行安装后，进行如下步骤的配置:

1．打开该软件，进入配置界面，软件初始自动打开Session窗口。

2．在该界面的右半区域的【Host Name（or IP address）】编辑框中输入所要远程登录的服务器地址，这里设定为: 192.168.10.1，端口编辑框中输入默认的端口号22，然后单击【Save】按钮，保存输入配置，如图1所示。

图1 配置IP地址及端口号

3．单击【Open】按钮，该软件连接服务器，显示连接结果，用户就可以进行相应的远程管理操作了。

配置SSH的自动登录

在上面介绍的SSH的使用过程中，用户每次登录服务器都需要输入密码，这对于用户来说未免有些麻烦。由于SSH充分使用了密钥机制，那么就可以通过一定的系统配置，而达到一次配置，以后都不用输入密码，方便登录的目的，下面以Windows的客户端为例，说明如何对SSH的自动登录进行配置。

在Windows下，使用前面介绍的客户端软件putty同样可以方便地实现自动登录，主要是使用putty工具套件自带的puttygen工具，来产生公钥/私钥对来实现，原理与Linux下相同，下面介绍一下配置细节。

1．打开puttygen工具，准备生成公钥/私钥对，如图2所示，选择生成SSH2 RSA的密钥类型。

图2 PuttygenGenerator主界面

2．单击【Generate】按钮，则进入公钥/私钥生成界面，用户需要在界面空白处不断地移动鼠标，以保证钥匙生成的随机性能。

3．成功生成公钥/私钥后，系统提示用户保存公钥/私钥对。单击【Save public key】按钮以及【Save private key】按钮，分别指定路径保存公钥以及私钥。

4．使用putty连接上服务器后，将公钥文件的内容拷贝到服务器的相应主目录下，用自己的账号登录远程系统，然后执行下面的命令。此时用记事本打开 id_rsa1.pub 文件，选中所有内容，按Ctrl+C复制到剪贴板中，然后在Putty窗口中按Shift+Ins粘贴,再按Ctrl+D键，完成文件的创建。这是完成公钥分发的过程。