SSH免密登陆原理及实现

最新推荐文章于 2025-06-17 16:11:35 发布

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#运维 #shell #大数据

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一、SSH简介

产生场景

对于需要远程管理其它机器，一般使用远程桌面或者telnet。linux一般只能是telnet。但是telnet的缺点是通信不加密，存在不安全因素，只适合内网访问。为解决这个问题，推出了通信加密通信协议，即SSH（Secure Shell）。使用非对称加密方式，传输内容使用rsa或者dsa加密，可以避免网络窃听。

算法分类

SSH（Secure Shell）是一种通信加密协议，加密算法包括：RSA、DSA等。

RSA：非对称加密算法，其安全性基于极其困难的大整数的分解（两个素数的乘积）；
DSA：也是非对称加密算法，其安全性基于整数有限域离散对数难题；

原理与安全性

RSA 与 DSA 都是非对称加密算法。其中RSA的安全性是基于极其困难的大整数的分解（两个素数的乘积）；DSA 的安全性是基于整数有限域离散对数难题。基本上可以认为相同密钥长度的 RSA 算法与 DSA 算法安全性相当。

有点要注意，RSA 的安全性依赖于大数分解，但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明，因为没有证明破解 RSA 就一定需要作大数分解。不过也不必太过担心，RSA 从诞生以来，经历了各种攻击，至今未被完全攻破（依靠暴力破解，小于1024位密钥长度的 RSA 有被攻破的记录，但未从算法上被攻破）

用途：

DSA 只能用于数字签名，而无法用于加密（某些扩展可以支持加密）；RSA 即可作为数字签名，也可以作为加密算法。不过作为加密使用的 RSA 有着随密钥长度增加，性能急剧下降的问题。

性能：

相同密钥长度下，DSA 做签名时速度更快，但做签名验证时速度较慢，一般情况验证签名的次数多于签名的次数。

相同密钥长度下，DSA （在扩展支持下）解密密文更快，而加密更慢；RSA 正好反过来，一般来说解密次数多于加密次数。不过由于非对称加密算法的先天性能问题，两者都不是加密的好选择。

二、SSH免密登陆原理

图解，server A免登录到server B: 1.在A上生成公钥私钥。

2.将公钥拷贝给server B，要重命名成authorized_keys(从英文名就知道含义了)

3.Server A向Server B发送一个连接请求。

4.Server B得到Server A的信息后，在authorized_key中查找，如果有相应的用户名和IP，则随机生成一个字符串，并用Server A的公钥加密，发送给Server A。

5.Server A得到Server B发来的消息后，使用私钥进行解密，然后将解密后的字符串发送给Server B。Server B进行和生成的对比，如果一致，则允许免登录。

总之：A要免密码登录到B，B首先要拥有A的公钥，然后B要做一次加密验证。对于非对称加密，公钥加密的密文不能公钥解开，只能私钥解开。

三、主机间建立信任关系,免密码登录

配置ssh免密码登录（三个节点master、slave1、slave2）

1. 主节点配置：

生成密钥

在master机器的宿主目录下执行命令生成密钥

ssh-keygen -t rsa

或

ssh-keygen -t rsa -P ''

-P表示密码，-P '' 就表示空密码，也可以不用-P参数，这样就要三车回车，用-P就一次回车

(使用rsa加密方式生成密钥)回车后，会提示三次输入信息，我们直接回车即可。

将会在家目录下的隐藏目录/.ssh下生成文件：

id_rsa.pub         //公钥
id_rsa             //密钥

追加公钥

在master机器上，将id_rsa.pub的内容写入authorized_keys文件中

cat id_rsa.pub >> authorized_keys

2. 从节点配置：

生成密钥

以 master 同样的方式， slave1, slav2 生产密钥。

3. 将次节点的公钥发送到主节点

在slave1机器上，将id_rsa.pub复制到master机器的/.ssh目录下，并重新命名位 id_rsa.pub.slave1：

scp id_rsa.pub hadoop@master:/home/hadoop/.ssh/id_rsa.pub.slave1

复制文件的时候，由于还没有免密码登录的，所以要输入密码

在slave2机器上，将id_rsa.pub复制到master机器的/.ssh目录下，并重新命名位id_rsa.pub.slave2 ：

scp id_rsa.pub hadoop@master:/home/hadoop/.ssh/id_rsa.pub.slave2

复制文件的时候，由于还没有免密码登录的，所以要输入密码

4、追加次节点服务器的公钥至 authorized_keys 文件中

在master机器上，在/.ssh目录下将看到从slave1、slave2发送过来的文件：

id_rsa.pub.slave1
id_rsa.pub.slave2

将这两个公钥内容追加写入到master机器/.ssh目录下的authorized_keys中：

5、确认公钥内容

在master机器上，查看authorized_keys文件内容，确认包含slave1、slave2机器的两个公钥内容：

cat authorized_keys

6、发送authorized_keys

master机器上，将authorized_keys发送到slave1、slave2机器的/.ssh目录下：

scp authorized_keys hadoop@slave1:/home/hadoop/.ssh/
scp authorized_keys hadoop@slave2:/home/hadoop/.ssh/

复制文件的时候，由于还没有免密码登录的，所以要输入密码

7、修改authorized_keys文件权限

分别在master、slave1、slave2机器上执行，对auhorized_keys进行权限修改，否则将无法实现免密码登录：

chmod 600 authorized_keys

authorized_keys的权限要是600。文件和目录的权限千万别设置成chmod 777.这个权限太大了，不安全，数字签名也不支持。

8、SSH登陆测试

在master机器上，从master机器通过ssh登录到slave1，第一次需要密码，退出后以后登录就不需要密码了，其他机器类似操作：

//登陆slave1
ssh slave1

//登陆后退出
exit

//重新登陆
ssh slave1 即可直接登录

9.失败原因，有可能是以下原因：

1、权限问题

.ssh目录，以及/home/当前用户 需要700权限，参考以下操作调整
sudo chmod 700 ~/.ssh
sudo chmod 700 /home/当前用户
.ssh目录下的authorized_keys文件需要600或644权限，参考以下操作调整
sudo chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

2、StrictModes问题

编辑
sudo vi /etc/ssh/sshd_config
找到
#StrictModes yes
改成
StrictModes no 
如果还不行，可以用ssh -vvv 目标机器ip 查看详情，根据输出内容具体问题具体分析了

ssh -v debug

总结：

authorized_keys:存放远程免密登录的公钥,主要通过这个文件记录多台机器的公钥
id_rsa : 生成的私钥文件
id_rsa.pub ：生成的公钥文件
know_hosts : 已知的主机公钥清单

如果希望ssh公钥生效需满足至少下面两个条件：

.ssh目录的权限必须是700
.ssh/authorized_keys文件权限必须是600

查看ssh的登录日志

less /var/log/secure

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