Secure Shell
2013-04-20 14:02:20 
阿炯
Secure Shell(缩写为SSH)，由IETF的网络工作小组(Network Working Group)所制定；SSH为一项创建在应用层和传输层基础上的安全协议，为计算机上的Shell(壳层)提供安全的传输和使用环境。传统的网络服务程序，如rsh、FTP、POP和Telnet其本质上都是不安全的；因为它们在网络上用明文传送数据、用户帐号和用户口令，很容易受到中间人(man-in-the-middle)攻击方式的攻击。就是存在另一个人或者一台机器冒充真正的服务器接收用户传给服务器的数据，然后再冒充用户把数据传给真正的服务器。
而SSH是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用SSH协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。通过SSH可以对所有传输的数据进行加密，也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。
SSH之另一项优点为其传输的数据可以是经过压缩的，所以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”。
Secure Shell (SSH) is a network protocol that allows data to be exchanged over a secure channel between two computers. Encryption provides confidentiality and integrity of data. SSH uses public-key cryptography to authenticate the remote computer and allow the remote computer to authenticate the user, if necessary.
SSH is typically used to log into a remote machine and execute commands, but it also supports tunneling, forwarding arbitrary TCP ports and X11 connections; file transfer can be accomplished using the associated SFTP or SCP protocols.
An SSH server, by default, listens on the standard TCP port 22. An SSH client program is typically used for establishing connections to an sshd daemon accepting remote connections. Both are commonly present on most modern operating systems, including Mac OS X, GNU/Linux, Solaris and OpenVMS. Proprietary, freeware and open source versions of various levels of complexity and completeness exist.
最初的SSH协议是由芬兰的一家公司的研究员Tatu Ylönen于1995年设计开发的，但是因为受版权和加密算法等等的限制，现在很多人都转而使用OpenSSH。OpenSSH是SSH的替代软件包，而且是开放源代码和免费的。
架构
SSH协议框架中最主要的部分是三个协议：
传输层协议(The Transport Layer Protocol)：传输层协议提供服务器认证，数据机密性，信息完整性等的支持。
用户认证协议(The User Authentication Protocol)：用户认证协议为服务器提供客户端的身份鉴别。
连接协议(The Connection Protocol)：连接协议将加密的信息隧道复用成若干个逻辑通道，提供给更高层的应用协议使用。
同时还有为许多高层的网络安全应用协议提供扩展的支持。各种高层应用协议可以相对地独立于SSH基本体系之外，并依靠这个基本框架，通过连接协议使用SSH的安全机制。
一旦建立一个安全传输层连接，客户机就发送一个服务请求。当用户认证完成之后，会发送第二个服务请求。这样就允许新定义的协议可以与上述协议共存。连接协议提供了用途广泛的各种通道，有标准的方法用于建立安全交互式会话外壳和转发(“隧道技术”)专有 TCP/IP 端口和 X11 连接。
通过使用SSH，你可以把所有传输的数据进行加密，这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了，而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH，还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以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"。
安全验证
在客户端来看，SSH提供两种级别的安全验证。
第一种级别(基于密码的安全验证)，知道帐号和密码，就可以登录到远程主机，并且所有传输的数据都会被加密。但是，可能会有别的服务器在冒充真正的服务器，无法避免被“中间人”攻击。
第二种级别(基于密匙的安全验证)，需要依靠密匙，也就是你必须为自己创建一对密匙，并把公有密匙放在需要访问的服务器上。客户端软件会向服务器发出请求，请求用你的密匙进行安全验证。服务器收到请求之后，先在你在该服务器的用户根目录下寻找你的公有密匙，然后把它和你发送过来的公有密匙进行比较。如果两个密匙一致，服务器就用公有密匙加密“质询”(challenge)并把它发送给客户端软件。从而避免被“中间人”攻击。
在服务器端，SSH也提供安全验证。 在第一种方案中，主机将自己的公用密钥分发给相关的客户端，客户端在访问主机时则使用该主机的公开密钥来加密数据，主机则使用自己的私有密钥来解密数据，从而实现主机密钥认证，确定客户端的可靠身份。
在第二种方案中，存在一个密钥认证中心，所有提供服务的主机都将自己的公开密钥提交给认证中心，而任何作为客户端的主机则只要保存一份认证中心的公开密钥就可以了。在这种模式下，客户端必须访问认证中心然后才能访问服务器主机。
架构
SSH分为两部分：客户端部分和服务端部分。
服务端是一个守护进程(demon)，他在后台运行并响应来自客户端的连接请求。服务端一般是sshd进程，提供了对远程连接的处理，一般包括公共密钥认证、密钥交换、对称密钥加密和非安全连接。
客户端包含ssh程序以及像scp(远程复制)、slogin(远程登陆)、sftp(安全文件传输)等其他的应用程序。
他们的工作机制大致是本地的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的客户端，本地再将密钥发回给服务端，自此连接建立。刚才所讲的只是SSH连接的大致过程，SSH 1.x和SSH 2.x在连接协议上还有着一些差异。
可扩展能力
SSH协议框架中设计了大量可扩展的冗余能力，比如用户自定义算法、客户自定义密钥规则、高层扩展功能性应用协议。这些扩展大多遵循IANA的有关规定，特别是在重要的部分，像命名规则和消息编码方面。
参考来源：
Secure Shell