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SSH登陆认证过程详解

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SSH登录认证过程详解

介绍SSH的功能及特性，然后通过python实现简易SSH客户端，理解会话建立的过程

功能

  • 远程控制
  • 为通信提供安全通道

ftp、pop和telnet在本质上都是不安全的，因为它们在网络上用明文传送口令和数据，且容易受到中间人攻击。SSH通过加密解决这些问题，其传输的数据是经过压缩的，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、甚至为PPP提供一个安全的”通道”。

验证

  • 基于账号和口令
  • 基于公钥和私钥（更为安全）

登录认证流程详细

5个阶段

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1. 版本号协商阶段
2. 密钥和算法协商阶段
3. 认证阶段
4. 会话请求阶段
5. 会话交互阶段

版本号协商阶段

  1. 服务端打开端口22，等待客户连接。

  2. 客户端向服务端发起TCP连接，双方完成握手并建立连接；

  3. 服务端向客户端发送第一个报文，包括版本标志字符串，格式为 “SSH - <主协议版本号>.<次协议版本号> - <软件版本号>”，协议版本号由主版本号和次版本号组成，软件版本号主要是为调试使用。

  4. 客户端收到报文后，解析协议版本号，如果服务端的协议版本号比自己的低，且客户端能支持服务端的低版本，就使用服务端的协议号，否则使用自己的协议版本号。

  5. 客户端回复服务端一个报文，包含了客户端决定使用的协议版本号。

  6. 服务端比较客户端发过来的版本号，决定是否能同客户端交互。

  7. 如果协商成功，就进入密钥和算法协商阶段。否则服务端断开TCP连接。

    Note： 版本号协商阶段报文都是采用明文方式传输的。

密钥和算法协商阶段

服务端和客户端分别发送算法协商报文给对方，报文中包含自己支持的公钥算法列表、加密算法列表、消息验证码算法列表、压缩算法列表等。 服务端和客户端根据对方和自己支持的算法得出最终使用的算法。 服务端和客户端利用DH交换算法、主机密钥对等参数，生成会话密钥和会话ID。

s=server

  1. 服务端将 s公 发送给客户端。
  2. 服务端生成会话ID ，设为 id ，发送给客户端。
  3. 客户端生成会话密钥，设为 key ，并计算 res = id 异或 key。
  4. 客户端将 res 用 s公 进行加密，将结果发送给服务端。
  5. 服务端用 s密 进行解密，得到 res。
  6. 服务器计算 res 异或 id，得到 key。
  7. 至此服务端和客户端都知道了会话密钥和会话ID，以后的数据传输都使用会话密钥进行加密和解密。

认证阶段

基于账号和口令的验证方式

  1. 客户端使用密钥和算法协商阶段生成的会话密钥加密账号、认证方法、口令，将结果发送给服务器。
  2. 服务端使用获得的会话密钥解密报文，得到账号和口令。
  3. 服务端对这个账号和口令进行判断，如果失败，向客户端发送认证失败报文，其中包含了可以再次认证的方法列表。
  4. 客户端从认证方法列表中选择一种方法进行再次认证。
  5. 这个过程反复进行，直到认证成功或者认证次数达到上限，服务端关闭本次TCP连接。

基于公钥和私钥的验证方式

  1. 使用ssh-keygen程序生成公钥 id_dsa.pub 和私钥 id_dsa，一般是在客户端上生成，然后把 id_dsa.pub 通过某种方式发送给服务端。
  2. 服务端放在将要远程登录过来的那个账号的公钥放在.ssh目录下面。
  3. 客户端使用密钥和算法协商阶段生成的会话密钥加密账号、认证方法、id_dsa.pub，将结果发送给服务端。
  4. 服务端使用会话密钥解密报文，得到账号、id_dsa.pub。 服务端在这个账号的目录的.ssh目录下找对应的公钥，如果没有找到，发送失败消息给客户端，如果找到，比较客户发送过来的这个公钥和找到的公钥，如果内容相同，服务端生成一个随机的字符串，简称“质询”，然后使用找到的公钥加密这个质询，然后使用会话密钥再次加密。
  5. 服务端把这个双重加密的数据发送给客户端。
  6. 客户端使用会话密钥解密报文，然后使用id_dsa再次解密数据，得到质询。
  7. 客户端使用会话密钥加密质询，发送给服务端。
  8. 服务端使用会话密钥解密报文，得到质询，判断是不是自己生成的那个质询，如果不相同，发送失败消息给客户端，如果相同，认证通过。

会话请求阶段

  1. 服务器等待客户端的请求；
  2. 认证通过后，客户端向服务器发送会话请求；
  3. 服务器处理客户端的请求。请求被成功处理后， 服务器会向客户端回应 SSH_SMSG_SUCCESS包，SSH进入交互会话阶段；否则回应 SSH_SMSG_FAILURE包，表示服务器处理请求失败或者不能识别请求。

交互会话阶段

在这个模式下，数据被双向传送：

　　1. 客户端将要执行的命令加密后传给服务器;
　　2. 服务器接收到报文，解密后执行该命令,将执行的结果加密发还给客户端;
　　3. 客户端将接收到的结果解密后显示到终端上.

Python实现简易SSH客户端

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import paramiko

#功能：连接到linux的ssh服务器并执行一条命令
#认证方式使用帐号密码
def ssh_cmd(ip, user, passwd, command):
    #创建客户端对象
    client = paramiko.SSHClient()
    #保存目标服务器的SSH密钥
    client.set_missing_host_key_policy('/home/lukezp/.ssh/known_hosts')
    # 使用帐号密码方式认证
    client.connect(ip, username=user, password=passwd)
    ssh_session = client.get_transport().open_session()
    if ssh_session.active:
        #执行命令
        ssh_session.exec_command(command)
        print(ssh_session.recv(1024))
    return

if __name__ == "__main__":
  ssh_cmd('192.168.47.131', 'lukezp', 'lukezp', 'ls')

引用

参照地址 https://www.cdxy.me/?p=394