Книга: Сетевые средства Linux

Аутентификация при SSH-взаимодействии

Аутентификация при SSH-взаимодействии

В процессе обмена сервер и клиент SSH используют различные способы кодирования передаваемых данных. Упрощенно это выглядит так. Участники взаимодействия договариваются о временном использовании метода кодирования с помощью открытого ключа. Ключ представляет собой достаточно большое число и применяется для шифрования информации, передаваемой по сети. При получении данных система декодирует их с помощью закрытого ключа. Такой способ кодирования используется для передачи другого типа ключа, называемого секретным ключом. Секретный ключ используется в другом методе шифрования и обеспечивает более высокое быстродействие по сравнению с кодированием посредством открытого и закрытого ключей. По завершении передачи секретного ключа компьютеры, обменивающиеся по протоколу SSH, начинают использовать для кодирования данных секретный ключ. Помимо передачи секретного ключа, открытый и закрытый ключи применяются также при аутентификации; идентификатор пользователя, зашифрованный с помощью закрытого ключа, позволяет убедиться в том, что пользователь — именно тот, за кого он себя выдает.

В протоколе SSH предусмотрено несколько способов аутентификации пользователей. Детали процесса аутентификации различаются в зависимости от версии протокола. В общих чертах алгоритм аутентификации выглядит следующим образом.

1. Клиент предпринимает попытку аутентификации, основанной на принципе доверия, однако в большинстве случаев значения опций RhostsAuthentication и IgnoreRhosts запрещают этот способ аутентификации. Если же попытка оказывается успешной, клиент получает доступ к ресурсам сервера; при этом пользователю не приходится указывать имя и пароль.

2. Клиент пытается использовать способ аутентификации, представляющий собой сочетание принципа доверия и RSA-аутентификации. В большинстве случаев такая попытка тоже не имеет успеха.

3. Клиент пытается использовать RSA-аутентификацию, которая предполагает передачу специального файла. Если такой файл присутствует на сервере и если последующие действия в рамках этого метода оказывается успешными, пользователь получает доступ к системе. В зависимости от конфигурации, от пользователя может потребоваться ввод фразы пароля. Для того чтобы этот метод мог быть использован, и клиент, и сервер должны быть настроены соответствующим образом.

4. Если все предшествующие попытки аутентификации окончились неудачей, пользователь должен ввести пароль. Этот пароль передается серверу в закодированном виде и применяется для аутентификации пользователя.

Сервер хранит файлы, содержащие ключи, в каталоге /etc/ssh и применяет их при работе со всеми пользователями. SSH-клиенты получают открытые ключи от серверов и могут использовать их для аутентификации этих серверов. Открытые ключи хранятся в каталоге ~/.ssh, и за их поддержку отвечает пользователь. При первом обращении клиента к серверу по протоколу SSH клиентская программа оповещает пользователя о том, что в файл записан новый ключ. (Конфигурация программы может быть установлена так, что для выполнения этого действия потребуется подтверждение пользователя.) Если сервер изменит ключ, ssh отобразит предупреждающее сообщение, которое выглядит следующим образом:

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
@ WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!        @
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY!

Клиент может отображать дополнительную информацию в составе сообщения, но в любом случае соединение с сервером не устанавливается. Если пользователь согласен работать с новыми ключами, он должен удалить запись, соответствующую серверу, из файла .ssh/known_hosts или ~/.ssh/known_hosts2 (имя файла зависит от версии протокола).

В отличие от telnetd, sshd не передает управление программе /bin/login; вместо этого sshd самостоятельно осуществляет регистрацию пользователя. (Если вы хотите, чтобы sshd использовала программу login, необходимо задать соответствующее значение опции UseLogin в файле sshd_config.) Таким образом, sshd можно рассматривать как сочетание программ telnetd и login. Исключив программу login из процесса регистрации, sshd получает возможность выполнять аутентификацию с помощью открытого ключа.

Пользователи могут генерировать ключи и использовать их для регистрации на сервере. Эти ключи хранятся на клиентской машине в каталоге ~/.ssh. Как известно, по умолчанию при аутентификации на сервере SSH пользователь должен задавать пароль. Если вы передадите открытый ключ на сервер, то будете избавлены от необходимости указывать пароль при регистрации. Для повышения уровня защиты при регистрации с помощью открытого ключа может также быть предусмотрен ввод специальной фразы пароля; это еще больше усложнит процедуру незаконного проникновения в систему. Чтобы аутентификация с помощью открытого ключа стала возможной, выполните следующие действия.

1. Зарегистрируйтесь на компьютере, выполняющем роль клиента при SSH-обмене.

2. Введите команду генерации ключей, соответствующих версии 2 SSH. Эта команда приведена ниже; для ее выполнения потребуется несколько секунд.

$ ssh-keygen -q -t rsa -f ~/.ssh/id_rsa -C '' -N ''

3. Скопируйте файл ~/id_rsa.pub в свой рабочий каталог на сервере. (Этот файл содержит открытый ключ. Его имя отличается от имени файла, которое вы задали при вызове предыдущей команды, суффиксом .pub.) Для копирования можно использовать команду scp.

$ scp ~/.ssh/id_rsa.pub server:.ssh/id_rsa.client

4. Зарегистрируйтесь на сервере. Для этого вы можете использовать ssh, но вам придется ввести пароль.

5. Сделайте каталог ~/.ssh текущим. Если вы выведете список файлов, то увидите, что в этом каталоге присутствует файл id_rsa.client.

6. Добавьте открытый ключ в файл authorized_keys2. Это можно сделать с помощью следующей команды:

$ cat id_rsa.client >> authorized_keys2

С этого момента вы можете устанавливать соединение с сервером, используя протокол SSH 2. Если вы не указали фразу пароля, при регистрации вам не придется вводить какие-либо идентификационные данные. Опция -2 указывает SSH-клиенту на то, что взаимодействие должно осуществляться с использованием версии 2 протокола SSH.

$ ssh -2 server

Для того чтобы обеспечить RSA-аутентификацию при использовании протокола SSH 1, ваши действия должны несколько отличаться от приведенных выше. Новая процедура и процедуры, описанные ранее, имеют следующие отличия.

• В п. 2 вместо -t rsa -f ~/.ssh/id_rsa следует указать -t rsa1 -f ~/.ssh/identity. При этом будет сгенерирована пара ключей RSA по соглашениям версии 1. Аналогичным образом надо изменить имена файлов на других стадиях процедуры.

• В п. 6 открытый ключ из identity.pub копируется не в authorized_keys2, а в файл authorized_keys.

• При установлении соединения, вызывая ssh, не надо указывать опцию -2.

Обе описанные здесь процедуры предполагают, что сервер сконфигурирован для выполнения аутентификации с помощью открытого ключа. Как вы уже знаете, для этой цели используются опции RSAAutentification (версия 1) и PubkeyAuthentication (версия 2), задаваемые в конфигурационном файле /etc/ssh/sshd_config.

Заметьте, что пользоваться SSH-соединением можно, не настраивая программы для аутентификации с помощью открытого ключа. Подобная аутентификация лишь исключает необходимость ввода пароля либо обеспечивает дополнительную степень защиты за счет использования фразы пароля.

SSH-аутентификацию можно также организовать с помощью инструмента, который называется ssh-agent. Программа ssh-agent осуществляет управление SSH-ключами так, что фразу пароля приходится вводить лишь один раз. Для того чтобы работа с ssh-agent стала возможной, выполните следующие действия.

• Создайте закрытый и открытый ключи, выполнив описанную выше процедуру, и скопируйте открытый ключ в свой рабочий каталог на сервере SSH. При вызове ssh-keygen не следует задавать опцию -N '', чтобы закрытый ключ был защищен фразой пароля.

• На компьютере, на котором выполняется клиентская программа SSH, задайте команду ssh-agent /bin/bash, и она запустит на выполнение программу ssh-agent и новую оболочку Bash. В результате ssh-agent будет контролировать все процессы, порожденные новой оболочкой. (При необходимости вы можете использовать вместо Bash другую оболочку.)

• Чтобы добавить RSA-ключ SSH к кэшу ключей ssh-agent, вызовите команду ssh-add ~/.ssh/id_rsa. (При использовании версии 1 SSH задавать ~/.ssh/id_rsa не следует.) Если ключ защищен фразой пароля, ssh-add запросит ее.

С этого момента вы можете обращаться к серверу SSH с помощью SSH-клиента; причем вам не придется вводить ни пароль, ни фразу пароля. Программа ssh-agent хранит ключи в памяти и устанавливает переменные окружения так, что клиент SSH взаимодействует с ssh-agent и получает значения ключей. Доступ к ключам имеют только программы, являющиеся дочерними по отношению к ssh-agent, но если ssh-agent запускает новую оболочку, то все программы, вызванные из этой оболочки, в том числе ssh, также становятся дочерними для ssh-agent.

Если вам необходимо установить одно соединение, данный подход не оправдывает себя, так как перед вызовом ssh вам необходимо запустить ssh-agent и включить ключи в кэш посредством ssh-add, кроме того, придется один раз ввести фразу пароля. Применение ssh-agent позволит сэкономить время в том случае, если вы регистрируетесь на нескольких компьютерах с помощью одного ключа либо если вам часто приходится повторно регистрироваться на одном компьютере. Существует несколько способов, позволяющих упростить работу с ssh-agent.

• Вы можете внести изменения в файл /etc/passwd так, чтобы оболочка вызывалась посредством ssh-agent. Например, если в /etc/passwd указана оболочка /bin/bash, вы можете задать в соответствующем поле /usr/bin/ssh-agent/bin/bash. (При необходимости вы можете изменить путь к ssh-agent или использовать другую оболочку.) После этого вам не придется вручную задавать команду ssh-agent /bin/bash; достаточно будет зарегистрироваться в системе, ввести ssh-add ~/.ssh/id_rsa и использовать ssh для регистрации на удаленном компьютере. Данный подход применим только в том случае, когда регистрация в системе осуществляется в текстовом режиме. Если вы используете графическую среду, то для каждого нового окна xterm будет создаваться новое окружение ssh-agent, что приведет к непроизводительному расходу ресурсов.

• Если вы регистрируетесь в текстовом режиме и запускаете X Window с помощью startx, вы можете вместо этой команды задать ssh-agent startx. При этом ssh-agent становится родительской программой по отношению ко всем процессам X Window и может предоставлять им информацию о ключах.

• Если вы используете инструменты регистрации с графическим интерфейсом, вам надо сохранить файл .xsession (или другой файл аналогичного назначения) под именем .xsession-nosshagent, а затем создать новый файл .xsession, включив в него единственную команду ssh-agent ~/.xsession-nosshagent. В результате ssh-agent станет родительской программой для всех процессов X Window, и вам не придется повторно вводить ключи, добавленные в кэш программой ssh-add, даже если вы будете запускать клиент SSH из различных окон.

После запуска ssh-agent и указания ключей вы можете просмотреть введенные ключи, задав команду ssh-add -1. Для удаления ключей надо использовать команду ssh-add -d. Если после вызова ssh-add -d вы захотите установить SSH-соединение, вам придется повторно ввести ключ (или указать пароль).

Одно из преимуществ использования ssh-agent состоит в том, что для взаимодействия с различными серверами SSH вам надо лишь скопировать открытый ключ на каждый сервер. Устанавливая соединение с несколькими серверами, вы можете использовать один и тот же открытый ключ и программу ssh-agent. Если вы предпочитаете применять различные ключи для работы с разными серверами, вам придется хранить ключи в отдельных файлах и при загрузке каждого из них вводить соответствующую фразу пароля. Если вам понадобится установить соединение с компьютером, на котором отсутствует открытый ключ, вам придется ввести пароль так же, как вы это делаете при обычном обращении без использования ssh-agent.

Оглавление книги