SSH（Secure Shell）是一种网络协议，即非常安全的shell，主要用于计算机间加密传输。SSH的主要目的是用来取代传统的 telnet 和 R 系列命令（rlogin、rsh、rexec 等）远程登录和远程执行命令的工具，实现对远程登录和远程执行命令加密，防止网络监听导致密码泄露的问发生。

1. 查看 Mac 上的 SSH key

最近在本地Git服务器上创建工程后，网页上提示：需要在其上添加client主机的SSH key，才能正常推拉代码。我用的是Mac，那怎样才能查看本机的SSH key呢？

打开终端，在终端中分别输入如下命令：

$ cd .ssh/
$ ls -al

红框中的文件，就存储着 SSH key：

读取文件内容，显示在控制台上，其中，以ssh-rsa... 开头完整字的符串就是的SSH key。

$ cat id_rsa.pub 

2. 与SSH 相关的概念

2.1 加密

加密是将一段数据处理之后，输出为一段外人无法或者很难破译的数据，只有指定的人可以解密。 一般来说，加密过程会有一个key，这个key作为加密的参数， 解密时也会用一个相关联的key作为输入。粗略来说是下面的流程：

加密方：encrypted_data = encrypt(raw_data, key)
解密方：raw_data = decrypt(encrypted_data, key1)

主流加密算法一般分为两类：

• 对称加密（私钥加密）

对称加密就是加密方和解密方用的都是同一个key，这个key对于加密方和解密方来说是保密的，是不能让第三方知道的。第三方不知道私钥时，是很难将加密的数据解密的。一般来说是加密方先产生私钥，然后通过一个安全的途径来告知解密方这个私钥。

• 非对称加密（公钥加密）

非对称加密需要解密的一方首先生成一对密钥，一个私钥（private key）一个公钥（public key），私钥留在本地不能泄露出去，而公钥则可以任意对外发布。用公钥进行加密获得的数据，只能用私钥才能解密。加密方首先从解密方获取公钥，然后利用这个公钥进行加密，把加密后的数据发送给解密方，解密方利用私钥进行解密。如果加密的数据在传输过程中被第三方截获，因为其没有私钥，也是没有办法进行解密的。

注意：
公钥加密的问题还包括获取了公钥之后，加密方如何保证公钥来自于确定的一方，而不是某个冒充的机器，这也就涉及到了公钥加密里面比较重要的一步 —— 身份验证。
一般，对称加密都会比非对称加密效率高，所以大数据量的加密一般都会使用对称加密，而非对称加密会作为身份验证和交换私钥的一个手段。

2.2 数据的一致性（完整性）

数据的一致性是指如何保证一段数据在传输的过程中没有被遗漏、破坏或者修改过。目前普遍的做法是对数据计算hash值（摘要算法），得到的hash值和数据一起传输，然后在收到数据的时候也对数据进行hash，将得到的hash值和传输过来的hash值进行比对，如果一样，则说明收到的数据是完整的，否则，是被修改过的。

目前流行的hash算法有MD5、SHA-1算法。

2.3 身份验证

身份验证是指判断一个人或者机器是不是由第三方冒充的（类似于https抓包中的代理）。在SSH里面，这个过程主要是通过公钥来完成的，服务器会维护一个公钥列表，保存的是它信任的机器上面的公钥，在进行SSH连接时，客户端送过来一个公钥，然后服务器就会在列表中进行查找，如果这个公钥在列表中存在，就说明这个客户端是允许进行连接的。

此处有个问题，那公钥会不会被截获？？？

3. SSH 的工作原理

SSH的机制大体是，本地客户端发送一个连接请求到远程的服务端，服务端检查申请的包和IP地址再发送密钥给SSH客户端，本地客户端再将密钥发回给服务端，到此为止，连接建立。服务端启动SSH服务器后，sshd进程运行并在默认的22端口进行监听。

SSH机制中安全验证方式包括，基于口令的安全验证（账号密码）和基于公钥钥的安全验证：

• 密码认证缺点

  1. 密码容易被破解；
  2. 用户无法空密码登录；
  3. 多个人登录同一账户时，需所有用户都知道密码，并且容易泄露，修改密码极不便。

• 公钥认证

  1. 允许空密码登录；
  2. 公钥，任何人都能看到，用户加密；
  3. 私钥，只有拥有者看到，用于解密；
  4. 多人登录同一账户时，可通过各自的公钥登录到系统的；
  5. 通过公钥加密的的密文使用私钥轻松解密，但根据公钥来猜测私钥十分困难。

3.1 基于公钥的认证过程

本地生成一对密钥，并把公钥放到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送请求，请求用本地的密钥进行安全验证，服务器收到请求后，先在该服务器上的主目录下寻找客户端的公钥，然后把它和客户端发来的公钥进行比较。如果一致，服务器就用这个公钥加密“质询”（challenge）并把它发送给客户端软件，客户端本地接收到“质询”之后，就可用本地的私钥解密再把它发给服务器，即建立连接。

SSH 的公钥认证利用了非对称加密的特性。服务器和客户端都各自拥有自己的公钥和密钥，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，客户端需要通过某种方法将公钥 Ac 登录到服务器上。认证过程分为两个步骤:

1. 会话密钥(session key)生成
1）客户端请求连接服务器，服务器将 As 发送给客户端；
2）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；
4）客户端将 r 用 As 进行加密，结果发送给服务器；
5）服务器用 Bs 进行解密，获得 r；
6）服务器进行 r xor p 的运算，获得 q；
7）至此服务器和客户端都知道了会话密钥q，以后的传输都将被 q 加密。

2. 认证
1）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；
2）客户端使用 Bc 解密 S(x) 得到 x；
3）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；
4）服务器计算 q + x 的 md5 值 m(q+x)；
5）客户端将 n(q+x) 发送给服务器；
6）服务器比较 m(q+x) 和 n(q+x)，两者相同则认证成功。

3.2 基于公钥的加密过程

A和B，A想把一段明文通过双密钥加密后发送给B，B有一对公钥和私钥，加密解密过程：

1. B将公钥发送给A
2. A用B的公钥加密自己要发送的明文消息，然后传送给B
3. B用自己私钥解密A的消息

基于公开密钥的认证过程：

身份认证和加密不同，只要身份认证，鉴别用户真伪。
只要鉴别用户的私钥是正确的，就可以鉴别身份真伪。

A和B两个用户，A想让B知道自己是真实的A，不是假冒的，因此身份认证过程：

1. A用自己的私钥对文件加密，从而对文件签名,并将签名文件发送给B
2. B用A的公钥解密文件，从而验证签名，完成身份认证过程

再是文件加密解密过程：同上（需完成两次验证）

4. SSH 建连过程抓包

主要包括以下步骤：

• TCP 三次握手
• SSH 协议版本协商
• 客户端与服务端的公钥交换
• 加密算法协商
• 客户端使用对称加密的密钥认证
• 客户端与服务端安全通信

我使用 wireshark 抓包并查看了一下其 SSH 的建连过程，如下：

ssh作为工具是分为服务端和客户端的，在服务端它是 sshd，一般占用 22 端口。我们平常使用的是其客户端，一般用法为 ssh user@host，然后根据 ssh 的提示，我们输入密码后登陆到服务器。

参考文章：
http://www.voidcn.com/article/p-ppggwxwc-or.html
https://www.it610.com/article/3352318.htm

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