安全与加密

本章目录

  1. gpg的使用
  2. ssh服务
  3. dropbear
  4. aide

1. gpg的使用

GPG是加密和数字签名的免费工具，大多用于加密信息的传递。除了仅用密码加密外，GPG最大的不同是提供了“公钥/私钥”对。利用你的“公钥”别人加密信息不再需要告诉你密码，随时随地都能发送加密信息。而这种加密是单向的，只有你的“私钥”能解开加密。数字签名又是另一大使用方向。通过签名认证，别人能确保发布的消息来自你，而且没有经过修改。

使用gpg实现对称加密

gpg命令对称加密的简单用法
  1. 加密文件: $ gpg -c file
    会生成file.gpg文件
  2. 解密文件: $ gpg -o file -d file.gpg

示例

  • 对称加密file文件

[root@zh testdir]# gpg -c file     # 会弹出对话框，输入密码后会生成加密文件 [root@zh testdir]# ls file  file.gpg     # 发往另一台主机 [root@zh testdir]# scp file.gpg 192.168.1.102:/testdir/ root@192.168.1.102's password:  file.gpg                                         100%   46     0.0KB/s   00:00



  • 在另一台主机上解密file

[root@centos7 testdir]# gpg -d file.gpg      # 此处会提示输入密码 gpg: CAST5 encrypted data gpg: encrypted with 1 passphrase aa              # 解密内容直接显示在标准输出 gpg: WARNING: message was not integrity protected [root@centos7 testdir]# gpg  -o file -d file.gpg  # 将解密内容保存至file文件中 gpg: CAST5 encrypted data gpg: encrypted with 1 passphrase gpg: WARNING: message was not integrity protected [root@centos7 testdir]# cat file aa



使用gpg工具实现公钥加密

gpg命令非对称加密的简单用法
  1. 创建密钥 $ gpg --gen-key
  2. 查看公钥 $ gpg --list-key
  3. 查看私钥 $ gpg --list-secret-key
  4. 公钥删除 $ gpg --delete-keys 标识名
  5. 私钥删除 $ gpg --delete-secret-keys 标识名
  6. 公钥导出 $ gpg --export 标识名 > 导出文件名（多以gpg,asc为文件后缀）
  7. 私钥导出 $ gpg --export-secret-key 标识名 > 导出文件名（多以asc为文件后缀）
  8. 密钥导入 $ gpg --import 密钥文件
  9. 加密文件 $ gpg --recipient 标识名 --encrypt 文件名
  10. 解密文件 $ gpg --output 新文件名 --decrypt 加密文件名
  11. 修改密钥 $ gpg --edit-key 标识名

示例

在hostB主机上用公钥加密，在hostA主机上解密

在hostA主机上生成公钥/私钥对



[root@zh ~]# gpg --gen-key  # 输入命令之后会出现交互界面 gpg (GnuPG) 2.0.22; Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc. This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. 请选择您要使用的密钥种类：    (1) RSA and RSA (default)    (2) DSA and Elgamal    (3) DSA (仅用于签名)    (4) RSA (仅用于签名) 您的选择？ #回车选择默认 RSA 密钥长度应在 1024 位与 4096 位之间。 您想要用多大的密钥尺寸？(2048) 您所要求的密钥尺寸是 2048 位 请设定这把密钥的有效期限。          0 = 密钥永不过期       <n>  = 密钥在 n 天后过期       <n>w = 密钥在 n 周后过期       <n>m = 密钥在 n 月后过期       <n>y = 密钥在 n 年后过期 密钥的有效期限是？(0)  密钥永远不会过期 以上正确吗？(y/n)y You need a user ID to identify your key; the software constructs the user ID from the Real Name, Comment and Email Address in this form:     "Heinrich Heine (Der Dichter) <heinrichh@duesseldorf.de>" 真实姓名：Groot 电子邮件地址：groot@linux.com 注释：test 您选定了这个用户标识：     “Groot (test) <groot@linux.com>” 更改姓名(N)、注释(C)、电子邮件地址(E)或确定(O)/退出(Q)？o 您需要一个密码来保护您的私钥。 #此时会弹出对话框 请输入密码：******** 请再次输入密码：******** 我们需要生成大量的随机字节。这个时候您可以多做些琐事(像是敲打键盘、移动 鼠标、读写硬盘之类的)，这会让随机数字发生器有更好的机会获得足够的熵数。 我们需要生成大量的随机字节。这个时候您可以多做些琐事(像是敲打键盘、移动 鼠标、读写硬盘之类的)，这会让随机数字发生器有更好的机会获得足够的熵数。 gpg: /root/.gnupg/trustdb.gpg：建立了信任度数据库 gpg: 密钥 45D0E9B1 被标记为绝对信任 公钥和私钥已经生成并经签名。 gpg: 正在检查信任度数据库 gpg: 需要 3 份勉强信任和 1 份完全信任，PGP 信任模型 gpg: 深度：0 有效性：  1 已签名：  0 信任度：0-，0q，0n，0m，0f，1u pub   2048R/45D0E9B1 2016-11-29 密钥指纹 = F5E5 8D6F AD19 F92F 4F23  59AC 8C70 5D5D 45D0 E9B1 uid                  Groot (test) <groot@linux.com> sub   2048R/3B5795EF 2016-11-29



################### 以上为交互内容####################

这里，首先要一个钥匙对才能公钥加密，这里根据系统情况不同，可能内容为英文。需要用户交互输入的地方，都通过"<====输入"这个标记指出来了。若对输入信息有所改动 ,可把 ~/.gnupg 目录下除 gpg.conf 以外的文件删除 ,再运行 gpg --gen-key 命令 ,或者使用 gpg 的 edit 选项 . 钥匙对放在 ~/.gnupg 目录下

在hostA主机上查看公钥



[root@zh ~]# gpg --list-keys /root/.gnupg/pubring.gpg ------------------------ pub   2048R/BFB93149 2016-11-29 uid                  Groot (text) <groot@linux.com> sub   2048R/29810E3D 2016-11-29



此处 pub(公匙)--- public key , ID : BFB93149 sub(私匙)--- secret key or private key , ID : 29810E3D 假如没使用root进行操作，可能会输出如下信息："gpg: Warning: using insecure memory!" 警告没有锁定内存页 ,一般是连接网上操作有关安全方面的问题 ,没有事情的 ,可以作这样的改动 "# chmod 4755 /usr/bin/gpg"。

在hostA主机上导出公钥到groot.pubkey



[root@zh ~]# gpg -a --export -o groot.pubkey [root@zh ~]# ll groot.pubkey  -rw-r--r-- 1 root root 1715 11月 29 10:32 groot.pubkey



从hostA主机上复制公钥文件到需加密的B主机上



[root@zh ~]# scp groot.pubkey hostB:/testdir/ The authenticity of host 'hostB (192.168.1.111)' can't be established. ECDSA key fingerprint is fd:8d:a5:6e:ac:4d:45:05:48:81:19:a9:de:62:a3:44. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes Warning: Permanently added 'hostB,192.168.1.111' (ECDSA) to the list of known hosts. root@hostB's password:  groot.pubkey                                     100% 1715     1.7KB/s   00:00



在需加密数据的hostB主机上生成公钥/私钥对 gpg --list-keys gpg --gen-key

在hostB主机上导入公钥



[root@zheng ~]# gpg --import /testdir/groot.pubkey  gpg: 密钥 BFB93149：公钥“Groot (text) <groot@linux.com>”已导入 gpg: 合计被处理的数量：1 gpg:           已导入：1  (RSA: 1) [root@zheng ~]# gpg --list-keys /root/.gnupg/pubring.gpg ------------------------ pub   2048R/BFB93149 2016-11-29 uid                  Groot (text) <groot@linux.com> sub   2048R/29810E3D 2016-11-29



用从hostA主机导入的公钥，加密hostB主机的文件file,生成file.gpg



[root@zheng ~]# gpg -e -r Groot  gpgtest  [root@zheng ~]# ll gpg* -rw-r--r--. 1 root root  16 11月 29 10:53 gpgtest -rw-r--r--. 1 root root 355 11月 29 11:01 gpgtest.gpg



复制加密文件到hostA主机



[root@zheng ~]# scp gpgtest.gpg hostA:/testdir/ The authenticity of host 'hosta (192.168.1.105)' can't be established. ECDSA key fingerprint is cc:6d:c9:4a:8f:78:7a:b7:87:01:6d:c8:2d:28:cd:26. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes Warning: Permanently added 'hosta,192.168.1.105' (ECDSA) to the list of known hosts. root@hosta's password:  gpgtest.gpg                                      100%  355     0.4KB/s   00:00



在hostA主机解密文件



[root@zh ~]# gpg -o gpgtest -d /testdir/gpgtest.gpg   您需要输入密码，才能解开这个用户的私钥：“Groot (text) <groot@linux.com>” 2048 位的 RSA 密钥，钥匙号 29810E3D，建立于 2016-11-29 (主钥匙号 BFB93149) # 此时会弹出对话框，输入密码即可 gpg: 由 2048 位的 RSA 密钥加密，钥匙号为 29810E3D、生成于 2016-11-29       “Groot (text) <groot@linux.com>” [root@zh ~]# cat gpgtest  hello,I'm Groot



2. ssh服务

SSH 为 Secure Shell 的缩写,安全外壳协议，默认监听于tcp/22端口 ，由 IETF 的网络小组（Network Working Group）所制定；SSH 为建立在应用层基础上的安全协议。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。SSH最初是UNIX系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其他操作平台。SSH在正确使用时可弥补网络中的漏洞。SSH客户端适用于多种平台。几乎所有UNIX平台—包括HP-UX、Linux、AIX、Solaris、Digital UNIX、Irix，以及其他平台，都可运行SSH。

  • ssh协议的实现
  • OpenSSH: ssh协议的开源实现
  • dropbear：另一个开源实现
  • SSH协议版本
  • v1: 基于CRC-32做MAC，不安全；man-in-middle
  • v2：双方主机协议选择安全的MAC方式 基于DH算法做密钥交换，基于RSA或DSA实现身份认证
  • 两种方式的用户登录认证：
  • 要求提供相匹配的密钥信息才能通过验证。通常先在客户机中创建一对密钥文件（公钥和私钥），将公钥文件放到服务器中的指定位置。
  • 以服务器中本地系统用户的登陆名称，密码进行验证。
  • 基于password
  • 基于key

注： 当密码验证和密钥对验证都启用时，服务器将优先启用密钥对验证

openssh服务

OpenSSH服务，sshd,是一个典型的独立守护进程，但也可以根据需要通过网络守护进程或Ineternet Daemon's moremodern-xinted加载。OpenSSH服务可以通过/etc/ssh/sshd_config文件进行配置。基于c/s架构，客户端应用通常为：ssh,scp,sftp；服务端则为sshd服务进程。

ssh客户端

  • 客户端组件：ssh
  • 配置文件： /etc/ssh/ssh_config
  • 格式:
  • ssh [user@]host [command]
  • ssh [-l user] host [command]
  • 常用选项：
  • ForwardX11Trusted yes -t: 强制伪tty分配
  • ssh -t remoteserver1 sshremoteserver2
  • p port：远程服务器监听的端口
  • b:指定连接的源IP
  • v:调试模式
  • C：压缩方式
  • X: 支持x11转发
  • Y：支持信任x11转发

当用户远程连接ssh服务器时，会复制ssh服务器/etc/ssh/ssh_host*key.pub（centos7.0默认是ssh_host_ecdsa_key.pub）文件中的公钥到客户机的~./ssh/know_hosts中。下次连接时，会比较两处是否有不同。

  • 基于key的验证
  1. 客户端生成密钥对

[root@zh ~]# ssh-keygen -t rsa -P '' -f "/root/.ssh/id_rsa" Generating public/private rsa key pair. Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa. Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub. The key fingerprint is: b4:a6:a1:e8:35:85:de:ce:69:69:2a:5c:f4:47:44:ad root@zh.linux.com The key's randomart p_w_picpath is: +--[ RSA 2048]----+ |       ...       | |        . .      | |       ...       | |    .. .E.       | |   ...o.S        | |   o.+.+.        | | ...= oo         | | .o. ++.         | |  ...++          | +-----------------+



  1. 把公钥文件传输这远程服务器对应用户的家目录

[root@zh ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@10.1.253.91 /usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed /usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys root@10.1.253.91's password:  Number of key(s) added: 1 Now try logging into the machine, with:   "ssh 'root@10.1.253.91'" and check to make sure that only the key(s) you wanted were added.



  1. 验证

[root@zh ~]# ssh root@10.1.253.91 'ls' anaconda-ks.cfg backup2016-07-25 gpgtest gpgtest.gpg initial-setup-ks.cfg



  1. 在SecureCRT，Xshell或实现基于key验证

在SecureCRT工具—>创建公钥—>生成Identity.pub文件,转化为openssh兼容格式（适合SecureCRT，Xshell不需要转化格式），并复制到需登录主机上相应文件authorized_keys中,注意权限必须为600，在需登录的ssh主机上执行:

ssh-keygen -i -f Identity.pub >> .ssh/authorized_keys

  1. 重设私钥口令
  • ssh-keygen -p

[root@zh .ssh]# ssh-keygen -p Enter file in which the key is (/root/.ssh/id_rsa):  Key has comment '/root/.ssh/id_rsa' Enter new passphrase (empty for no passphrase):  Enter same passphrase again:  Your identification has been saved with the new passphrase. [root@zh .ssh]# cd [root@zh ~]# ssh root@10.1.253.91 'ls' Enter passphrase for key '/root/.ssh/id_rsa':  anaconda-ks.cfg backup2016-07-25 gpgtest gpgtest.gpg initial-setup-ks.cfg



  1. 验证代理（authentication agent）保密解密后的密钥
  • 这样口令就只需要输入一次
  • 在GNOME中，代理被自动提供
  • 否则运行ssh-agent bash
  1. 钥匙通过命令添加给代理
  • ssh-add

scp命令

scp命令用于在Linux下进行远程拷贝文件的命令，和它类似的命令有cp，不过cp只是在本机进行拷贝不能跨服务器，而且scp传输是加密的。可能会稍微影响一下速度。当你服务器硬盘变为只读read only system时，用scp可以帮你把文件移出来。另外，scp还非常不占资源，不会提高多少系统负荷，在这一点上，rsync就远远不及它了。虽然 rsync比scp会快一点，但当小文件众多的情况下，rsync会导致硬盘I/O非常高，而scp基本不影响系统正常使用。

  • 语法： scp[options] SRC... DEST/
  • scp[options] [user@]host:/sourcefile/destpath
  • scp[options] /sourcefile[user@]host:/destpath
  • 两种方式：
  • 常用选项：
  • -C: 压缩数据流
  • -r: 递归复制
  • -p: 保持原文件的属性信息
  • -q: 静默模式
  • -P PORT: 指明remote host的监听的端口

rsync命令

rsync命令是一个远程数据同步工具，可通过LAN/WAN快速同步多台主机间的文件。rsync使用所谓的“rsync算法”来使本地和远程两个主机之间的文件达到同步，这个算法只传送两个文件的不同部分，而不是每次都整份传送，因此速度相当快。 rsync是一个功能非常强大的工具，其命令也有很多功能特色选项，我们下面就对它的选项一一进行分析说明。

  • 基于ssh和rsh服务实现高效率的远程系统之间复制文件,比scp更快，只复制不同的文件
  • 使用安全的shell链接作为传输方式
  • rsync –av /etc server1:/tmp 复制目录和目录下文件
  • rsync –av /etc/ server1:/tmp 只复制目录下文件
  • 常用选项：
  • -n 模拟复制过程
  • -v 显示详细过程
  • -r 递归复制目录树
  • -p 保留权限
  • -t 保留时间戳
  • -g 保留组信息
  • -o 保留所有者信息
  • -l 把符号链接文件做为符号文件进行复制（默认）
  • -L 将软链接文件指向文件复制
  • -a 存档模式，相当于–rlptgoD，但不保留ACL（-A）和SELinux属性（-X）

sftp命令

  • 交互式文件传输工具
  • 用法能和传统的ftp工具相似
  • 利用ssh服务实现安全的文件上传和下载
  • 使用ls,cd,mkdir, rmdir,pwd,get, put等指令，可用？获取帮助信息。
  • sftp [user@]host
  • sftp> help

ssh端口转发

什么是SSH端口转发？

SSH 会自动加密和解密所有SSH客户端与服务端之间的网络数据。但是，SSH 还能够将其他TCP 端口的网络数据通过SSH 链接来转发，并且自动提供了相应的加密及解密服务。这一过程也被叫做“隧道”（tunneling），这是因为SSH 为其他TCP 链接提供了一个安全的通道来进行传输而得名。例如，Telnet，SMTP，LDAP 这些TCP 应用均能够从中得益，避免了用户名，密码以及隐私信息的明文传输。而与此同时，如果工作环境中的防火墙限制了一些网络端口的使用，但是允许SSH 的连接，也能够通过将TCP 端口转发来使用SSH 进行通讯

SSH端口转发能够提供两大功能

  • 加密SSH Client 端至SSH Server 端之间的通讯数据
  • 突破防火墙的限制完成一些之前无法建立的TCP 连接。

SSH端口转发

  • 本地转发：-L localport:host:hostport sshserver
  • 格式： ssh -L 9527:telnetserver:23 -N sshserver

telnet 127.0.0.1 9527 当访问本机的9527的端口时，被加密后转发到sshsrv的ssh服务，再解密被转发到telnetsrv:23 data <> localhost:9527 <> localhost:XXXX <> sshserver:22 <> sshserver:YYYYY <> telnetserver:23

  • 选项; -f 后台启用 -N 不开远程shell -g 启用网关功能
  • 远程转发： -R sshserverport:host:hostport sshserver
  • 格式： ssh -R 9527:telnetserver:23 -N sshserver

让sshsrv侦听9527端口的访问，如有访问，就加密后通过ssh服务转发请求到本机ssh客户端，再由本机解密后转发到telnetsrv:23 Data<>sshsrv:9527 <>sshsrv:22 <>localhost:XXXXX<>localhost:YYYYY<>telnetsrv:23

  • 动态端口转发： 当用firefox访问internet时，本机的1080端口做为代理服务器，firefox的访问请求被转发到sshserver上，由sshserver替之访问internet 在本机firefox设置代理socket proxy:127.0.0.1:1080 #ssh -D 1080 root@sshserver
  • X协议转发
  • remotehost主机上的gedit工具，将会显示在本机的X服务器上
  • 传输的数据将通过ssh连接加密
  • 能够通过tcp/ip协议连接远程X服务器
  • 数据没有加密机，但是它通过ssh链接隧道安全进行
  • 所有图像化应用程序都是X客户程序
  • ssh -X user@remotehost gedit

ssh服务器

  • 服务器端：sshd,配置文件：/etc/ssh/sshd_config
  • 常用参数：
  • Port
  • ListenAddressip
  • PermitRootLoginyes
  • ClientAliveInterval0
  • UseDNSyes
  • 限制可登录用户的办法：
  • AllowUsers user1 user2 user3
  • DenyUsers
  • AllowGroups
  • DenyGroups

ssh服务的最佳实践

  1. 不要使用默认端口
  2. 禁止使用protocol version 1
  3. 限制可登录用户
  4. 设定空闲会话超时时长
  5. 利用防火墙设置ssh访问策略
  6. 仅监听特定的IP地址
  7. 基于口令认证时，使用强密码策略
  • tr -dc A-Za-z0-9_ < /dev/urandom| head -c 30 | xargs

使用基于密钥的认证禁止使用空密码禁止root用户直接登录限制ssh的访问频度和并发在线数做好日志，经常分析

3. dropbear

Dropbear是一个相对较小的SSH服务器和客户端。它运行在一个基于POSIX的各种平台。 Dropbear是开源软件，在麻省理工学院式的许可证。 Dropbear是特别有用的“嵌入”式的Linux（或其他Unix）系统，如无线路由器。

dropbear实现完整的SSH客户端和服务器版本2协议。它不支持SSH版本1 的向后兼容性，以节省空间和资源，并避免在SSH版本1的固有的安全漏洞。还实施了SCP的。SFTP支持依赖于一个二进制文件，可以通过提供的OpenSSH或类似的计划。

编译安装dropbear示例

安装准备
  1. 安装开发包组
  2. 获得dropbear安装包
安装
  1. 解压缩安装包
  2. 查看安装文件：less INSTALL
  3. ./configure
  4. make PROGRAMS="dropbear dbclient dropbearkey dropbearconvert scp"
  5. make PROGRAMS="dropbear dbclient dropbearkey dropbearconvert scp" install
启动ssh服务
  1. ls /usr/local/sbin/ /usr/local/bin/
  2. /usr/local/sbin/dropbear-h
  3. mkdir/etc/dropbear
  4. dropbearkey-t rsa-f /etc/dropbear/dropbear_rsa_host_key-s 2048
  5. dropbearkey-t dss-f /etc/dropbear/dropbear_dsa_host_key
  6. dropbear-p :2222 -F –E #前台运行； dropbear-p :2222 #后台运行
客户端访问
  1. ssh-p 2222 root@127.0.0.1
  2. dbclient-p 2222 root@127.0.0.1

4. aide

当一个***者进入了你的系统并且种植了***，通常会想办法来隐蔽这个***（除了***自身的一些隐蔽特性外，他会尽量给你检查系统的过程设置障碍），通常***者会修改一些文件，比如管理员通常用ps -aux来查看系统进程，那么***者很可能用自己经过修改的ps程序来替换掉你系统上的ps程序，以使用ps命令查不到正在运行的***程序。如果***者发现管理员正在运行crontab作业，也有可能替换掉crontab程序等等。所以由此可以看出对于系统文件或是关键文件的检查是很必要的。目前就系统完整性检查的工具用的比较多的有两款：Tripwire和AIDE，前者是一款商业软件，后者是一款免费的但功能也很强大的工具。

  • AIDE(Adevanced Intrusion Detection Environment) ***检测工具
  • 高级***检测环境)是一个***检测工具，主要用途是检查文件的完整性，审计计算机上的那些文件被更改过了。
  • AIDE能够构造一个指定文件的数据库，它使用aide.conf作为其配置文件。AIDE数据库能够保存文件的各种属性，包括：权限(permission)、索引节点序号(inode number)、所属用户(user)、所属用户组(group)、文件大小、最后修改时间(mtime)、创建时间(ctime)、最后访问时间(atime)、增加的大小以及连接数。AIDE还能够使用下列算法：sha1、md5、rmd160、tiger，以密文形式建立每个文件的校验码或散列号.
  • 这个数据库不应该保存那些经常变动的文件信息，例如：日志文件、邮件、/proc文件系统、用户起始目录以及临时目录.
AIDE的安装
  • 安装： yum install aide
  • 修改配置文件
  • vim /etc/aide.conf(指定对哪些文件进行检测)
  • /test/chameleon R/bin/ps R+a/usr/bin/crontab R+a
  • /etc PERMS
  • !/etc/mtab #“!”表示忽略这个文件的检查
  • R=p+i+n+u+g+s+m+c+md5 权限+索引节点+链接数+用户+组+大小+最后一次修改时间+创建时间+md5校验值
  • NORMAL = R+rmd60+sha256
  • 初始化默认的AIDE的库： /usr/local/bin/aide --init
  • 生成检查数据库（建议初始数据库存放到安全的地方）
  • cd /var/lib/aide
  • mv aide.db.new.gz aide.db.gz
  • 检测： /usr/local/bin/aide --check
  • 更新数据库： aide --update



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