SSH 協議第一版

第一, 如果發出登入命令的本地主機已經列在遠端主機的 /etc/hosts.equiv 或 /etc/ssh/shosts.equiv 檔案中, 並且兩端的使用者名稱相同, 則立即允許該使用者登入. 第二, 如果遠端主機的使用者根目錄 (home 目錄) 下存在 .rhosts 或 .shosts, 並且其中有一行包含了客戶機的名字和客戶機上的使用者名稱, 則允許該使用者登入. 一般來說, 伺服器不允許單獨使用這種認證方式, 因為它不安全.

第二種認證方法是 rhosts 或 hosts.equiv 檔案結合基於 RSA 的主機認證. 這意味著如果 $HOME/.rhosts, $HOME/.shosts, /etc/hosts.equiv, 或 /etc/ssh/shosts.equiv 允許登入, 並且如果伺服器能夠驗證客戶的主機金鑰(host key) (參見 檔案(FILE) 節的 /etc/ssh/ssh_known_hosts 和 $HOME/.ssh/known_hosts ), 主機才允許客戶登入. 這個認證方法關閉了因 IP 欺騙, DNS 欺騙和路由欺騙造成的安全漏洞. [系統管理員注意: 一般說來 /etc/hosts.equiv, $HOME/.rhosts, 和 rlogin/rsh 協議的本質是不可靠地, 要安全就應該關掉它們.]

作為第三種認證方式, ssh 支援基於 RSA 的認證. 這種方案依託於公開金鑰演算法: 密碼系統的加密和解密透過不同的金鑰完成, 無法 透過加密金鑰推匯出解密金鑰. RSA 就是這種密碼系統. 每個使用者建立一對公開/私金鑰匙用於認證. 伺服器知道使用者的公鑰, 只有使用者知道他自己的私鑰. $HOME/.ssh/authorized_keys 檔案列出允許登入的(使用者的)公鑰. 當用戶開始登入, ssh 程式告訴伺服器它準備使用哪對鑰匙(公鑰)做認證. 伺服器檢查這隻金鑰(公鑰)是否獲得許可, 如果許可, 伺服器向用戶 (實際上是使用者面前執行的 ssh 程式) 發出測試, 用使用者的公鑰加密一個隨機數. 這個隨機數只能用正確的私鑰解密. 隨後使用者的客戶程式用私鑰解出測試數字, 即可證明他/她掌握私鑰, 而又無需(把私鑰)暴露給伺服器.

ssh 能夠自動執行 RSA 認證協議. 使用者透過執行 ssh-keygen(1) 建立他/她的 RSA 金鑰對. 私鑰存放在使用者根目錄下的 $HOME/.ssh/identity 中, 而公鑰存放在 $HOME/.ssh/identity.pub 中. 隨後, 使用者應該把 identity.pub 複製到遠端伺服器中, 作為 $HOME/.ssh/authorized_keys 存放到他/她的使用者根目錄下 ( authorized_keys 對應傳統的 $HOME/.rhosts 檔案, 每一行只有一隻金鑰, 儘管一行可以很長). 使用者無須密碼就可以直接登入. RSA 認證遠比 rhosts 認證安全.

RAS 認證最便捷的用法大概就是使用認證代理(authentication agent) 了. 詳見 ssh-agent(1) 手冊頁.

如果這些認證方式都失敗了, ssh 就提示使用者輸入口令(password), 然後把口令送到伺服器做驗證. 由於整個通訊過程是 加密的, 因此別人不可能透過偵聽網路獲得這個口令.

SSH 協議第二版

當用戶以協議第二版連線時, 類似的認證方法一樣有效. 如果使用了 PreferredAuthentications 的預設內容, 客戶端首先試著用基於主機的認證方法進行連線; 如果這個方法失敗了 就用公開金鑰方法作認證; 最後, 如果它也失敗了, 就進入鍵盤操作, 試試 使用者口令認證.

這個公開金鑰方法類似於上一節描述的 RAS 認證, 並且允許使用 RAS 或 DSA 演算法: 客戶端用他的私鑰 ( $HOME/.ssh/id_dsa 或 $HOME/.ssh/id_rsa ) 對會話識別符號(session identifier)簽名, 然後把結果送到伺服器. 伺服器檢查 $HOME/.ssh/authorized_keys 中是否有匹配的公鑰, 如果金鑰和簽名都正確, 訪問就可以繼續進行. 會話識別符號來自共享的 Diffie-Hellman 值, 只有客戶端和伺服器端才知道這個值.

如果公鑰認證失敗或無效, 使用者口令將會加密後送到遠端主機來證明使用者的身份.

另外, ssh 支援基於主機或測試應答的認證方式.

協議第二版提供附加機制增強保密性 (資料流用 3DES, Blowfish, CAST128 或 Arcfour 加密) 和完整性 (hmac-md5, hmac-sha1). 注意, 協議第一版缺少強有力的機制確保連線的完整性.

登入會話和遠端執行

伺服器接受使用者身份後, 伺服器即可以執行給定的命令, 也可以讓使用者登入並給他 一個正常的 shell. 所有和遠端命令或 shell 的通訊被自動加密.

如果分配了偽終端(pseudo-terminal)(普通的登入會話), 使用者可以使用後面將 提到的 escape 字元.

如果沒有分配偽終端, 則會話是透明的(transparent), 能夠可靠的傳送二進位制資料. 大多數系統上, 即使分配了終端, 把 escape 字元設為 “none” 也可以讓會話透明.

當遠端主機上的命令或 shell 退出時, 會話即結束, 並關閉所有 X11 和 TCP/IP 連線. 遠端程式的返回碼做為 ssh 的返回碼返回.

Escape 字元

如果啟用了偽終端, ssh 能夠透過 escape 字元支援一組功能.

單獨的波浪符可以用 ~~ 送出去, 只要後面不跟下面列舉的字元, 也可以把它直接送出去. escape 字元必須接在換行(newline)後面, 這樣才具有特別含義. 在配置檔案中可以用 EscapeChar 命令更改 escape 字元, 在命令列上可以用 -e 選項更改.

已支援的 escape 命令 (假設是預設的 ‘~’) 有:

~.

斷開連線

~^Z

把 ssh 送到後臺

~#

列出轉發的連線 (forwarded connection)

~&

當等待轉發的連線/X11會話結束時, ssh 在後臺退出登入

~?

顯示 escape 字元的列表

~C

開啟命令列 (僅用於 -L 和 -R 選項增加埠轉發)

~R

請求連線的重建(rekeying) (僅用於SSH協議第二版, 且對方支援)

X11 和 TCP 轉發 (forwarding)

如果 ForwardX11 變數設為 “yes” (或參見後面對 -X 和 -x 選項的描述), 並且使用者正在使用 X11 (設定了 DISPLAY 環境變數), 和 X11 顯示器的連線將自動以這種形式轉發到遠端: 任何用 shell 或命令啟動的 X11 程式將穿過加密的通道, 從本地機器連線真正的 X 伺服器. 使用者不應該手動設定 DISPLAY. 可以在命令列上, 也可以在配置檔案中設定 X11 連線的轉發.

ssh 設定的 DISPLAY 值將指向伺服器, 但是顯示器號大於零. 這很自然, 因為 ssh 在伺服器上建立了一個 “proxy” X 伺服器, 把連線透過加密通道轉發出去.

ssh 將自動在伺服器上設定 Xauthority 資料. 目的是這樣的: SSH 生成一個隨機的授權 cookie, 存放在伺服器的 Xauthority 中. SSH 檢查並確保轉發的連線攜帶了這個 cookie, 開啟連線後, 把它替換為真正的 cookie. 真正的認證 cookie 絕不會送往伺服器 (也不會有任何明文傳送的 cookie).

如果 ForwardAgent 變數設為 “yes” (或參見後面對 -A 和 -a 選項的描述), 並且使用者正在使用認證代理(authentication agent), 則和代理的連線將自動轉發到遠端主機.

既可以在命令列上, 也可以在配置檔案中指定透過加密通道轉發的任何 TCP/IP 連線. TCP/IP 轉向的應用有, 比如說, 和電子錢包的安全連線, 或者是穿過防火牆等.

伺服器認證

ssh 自動維護並檢查一個身份資料庫, 它包含所有(成功)來訪的主機的身份資料. 主機金鑰存放在使用者根目錄下的 $HOME/.ssh/known_hosts 檔案中. 另外, SSH 自動檢查 /etc/ssh/ssh_known_hosts 裡面已知的主機. 任何新主機將被自動新增到使用者檔案中. 如果某個主機的身份發生改變, ssh 就會發出警告, 並且關閉對它的密碼認證, 以防止特洛伊木馬竊取使用者密碼. 這個機制的另一個目的是防止中間人攻擊, 否則這種攻擊可能會繞過加密系統. StrictHostKeyChecking 選項用來防止登入到主機金鑰不能識別或發生改變的那些機器.

命令列選項有:

-a

禁止轉發認證代理的連線.

-A

允許轉發認證代理的連線. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數.

代理轉發須謹慎. 某些使用者能夠在遠端主機上繞過檔案訪問許可權 (由於代理的 UNIX 域 socket), 他們可以透過轉發的連線訪問本地代理. 攻擊者不可能從代理獲得金鑰內容, 但是他們能夠操作這些金鑰, 利用載入到代理上 的身份資訊透過認證.

-b bind_address

在擁有多個介面或地址別名的機器上, 指定收發介面.

-c blowfish|3des|des

選擇加密會話的密碼術. 3des 是預設演算法. 3des (triple-des) 用三支不同的金鑰做加密-解密-加密三次運算, 被認為比較可靠. blowfish 是一種快速的分組加密術(block cipher), 非常安全, 而且速度比 3des 快的多. des 僅支援 ssh 客戶端, 目的是能夠和老式的不支援 3des 的協議第一版互操作. 由於其密碼演算法上的弱點, 強烈建議避免使用.

-c cipher_spec

另外, 對於協議第二版, 這裡可以指定一組用逗號隔開, 按優先順序排列的密碼術. 詳見 Ciphers.

-e ch|^ch|none

設定 pty 會話的 escape 字元 (預設字元: ‘~’). escape 字元只在行首有效, escape 字元後面跟一個點 (‘.’) 表示結束連線, 跟一個 control-Z 表示掛起連線(suspend), 跟 escape 字元自己 表示輸出這個字元. 把這個字元設為 “none” 則禁止 escape 功能, 使會話完全透明.

-f

要求 ssh 在執行命令前退至後臺. 它用於當 ssh 準備詢問口令或密語, 但是使用者希望它在後臺進行. 該選項隱含了 -n 選項. 在遠端機器上啟動 X11 程式的推薦手法就是類似於 ssh -f host xterm 的命令.

-g

允許遠端主機連線本地轉發的埠.

-i identity_file

指定一個 RSA 或 DSA 認證所需的身份(私鑰)檔案. 預設檔案是協議第一版的 $HOME/.ssh/identity 以及協議第二版的 $HOME/.ssh/id_rsa 和 $HOME/.ssh/id_dsa 檔案. 也可以在配置檔案中對每個主機單獨指定身份檔案. 可以同時使用多個 -i 選項 (也可以在配置檔案中指定多個身份檔案).

-I smartcard_device

指定智慧卡(smartcard)裝置. 引數是裝置檔案, ssh 能夠用它和智慧卡通訊, 智慧卡里面儲存了使用者的 RSA 私鑰.

-k

禁止轉發 Kerberos 門票和 AFS 令牌. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數.

-l login_name

指定登入遠端主機的使用者. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數.

-m mac_spec

另外, 對於協議第二版, 這裡可以指定一組用逗號隔開, 按優先順序排列的 MAC(訊息驗證碼)演算法 (message authentication code). 詳情以 MACs 為關鍵字查詢.

-n

把 stdin 重定向到 /dev/null (實際上防止從 stdin 讀取資料). ssh 在後臺執行時一定會用到這個選項. 它的常用技巧是遠端執行 X11 程式. 例如, ssh -n shadows.cs.hut.fi emacs & 將會在 shadows.cs.hut.fi 上啟動 emacs, 同時自動在加密通道中轉發 X11 連線. ssh 在後臺執行. (但是如果 ssh 要求口令或密語, 這種方式就無法工作; 參見 -f 選項.)

-N

不執行遠端命令. 用於轉發埠. (僅限協議第二版)

-o option

可以在這裡給出某些選項, 格式和配置檔案中的格式一樣. 它用來設定那些沒有命令列開關的選項.

-p port

指定遠端主機的埠. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數.

-q

安靜模式. 消除所有的警告和診斷資訊.

-s

請求遠端系統啟用一個子系統. 子系統是 SSH2 協議的一個特性, 能夠協助 其他應用程式(如 sftp)把SSH用做安全通路. 子系統透過遠端命令指定.

-t

強制分配偽終端. 可以在遠端機器上執行任何全螢幕(screen-based)程式, 所以非常有用, 例如選單服務. 並聯的 -t 選項強制分配終端, 即使 ssh 沒有本地終端.

-T

禁止分配偽終端.

-v

冗詳模式. 使 ssh 列印關於執行情況的除錯資訊. 在除錯連線, 認證和配置問題時非常有用. 並聯的 -v 選項能夠增加冗詳程度. 最多為三個.

-x

禁止 X11 轉發.

-X

允許 X11 轉發. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數.

應該謹慎使用 X11 轉發. 如果使用者在遠端主機上能夠繞過檔案訪問許可權 (根據使用者的X授權資料庫), 他就可以透過轉發的連線訪問本地 X11 顯示器. 攻擊者可以據此採取行動, 如監視鍵盤輸入等.

-C

要求進行資料壓縮 (包括 stdin, stdout, stderr 以及轉發 X11 和 TCP/IP 連線 的資料). 壓縮演算法和 gzip(1) 的一樣, 協議第一版中, 壓縮級別 “level” 用 CompressionLevel 選項控制. 壓縮技術在 modem 線路或其他慢速連線上很有用, 但是在高速網路上反而 可能降低速度. 可以在配置檔案中對每個主機單獨設定這個引數. 另見 Compression 選項.

-F configfile

指定一個使用者級配置檔案. 如果在命令列上指定了配置檔案, 系統級配置檔案 (/etc/ssh/ssh_config) 將被忽略. 預設的使用者級配置檔案是 $HOME/.ssh/config.

-L port:host:hostport

將本地機(客戶機)的某個埠轉發到遠端指定機器的指定埠. 工作原理是這樣的, 本地機器上分配了一個 socket 偵聽 port 埠, 一旦這個埠上有了連線, 該連線就經過安全通道轉發出去, 同時遠端主機和 host 的 hostport 埠建立連線. 可以在配置檔案中指定埠的轉發. 只有 root 才能轉發特權埠. IPv6 地址用另一種格式說明: port/host/hostport

-R port:host:hostport

將遠端主機(伺服器)的某個埠轉發到本地端指定機器的指定埠. 工作原理是這樣的, 遠端主機上分配了一個 socket 偵聽 port 埠, 一旦這個埠上有了連線, 該連線就經過安全通道轉向出去, 同時本地主機和 host 的 hostport 埠建立連線. 可以在配置檔案中指定埠的轉發. 只有用 root 登入遠端主機 才能轉發特權埠. IPv6 地址用另一種格式說明: port/host/hostport

-D port

指定一個本地機器 “動態的” 應用程式埠轉發. 工作原理是這樣的, 本地機器上分配了一個 socket 偵聽 port 埠, 一旦這個埠上有了連線, 該連線就經過安全通道轉發出去, 根據應用程式的協議可以判斷出遠端主機將和哪裡連線. 目前支援 SOCKS4 協議, ssh 將充當 SOCKS4 伺服器. 只有 root 才能轉發特權埠. 可以在配置檔案中指定動態埠的轉發.

-1

強制 ssh 只使用協議第一版.

-2

強制 ssh 只使用協議第二版.

-4

強制 ssh 只使用 IPv4 地址.

-6

強制 ssh 只使用 IPv6 地址.