01. 互信原理介绍

什么是SSH？

简单说，SSH是一种网络协议，用于计算机之间的加密登录。例如，一个用户从本地计算机，使用SSH协议登录另一台远程计算机。

最早的时候，互联网通信都是明文通信，一旦被截获，内容就暴露无疑。1995年，芬兰学者Tatu Ylonen设计了SSH协议，将登录信息全部加密，成为互联网安全的一个基本解决方案，迅速在全世界获得推广，目前已经成为Linux系统的标准配置。

SSH基本用法

SSH的默认端口是22，也就是说，你的登录请求会送进远程主机的22端口。使用p参数，可以修改这个端口。

ssh -p 2222 user@hostname
或
ssh -p 2222 user@ip
# 先扩展变量$1,再执行远程命令
ssh user@123.456.789.0 "cd testdir;./test.sh \"$1\""

【其他用法】
http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/ssh_port_forwarding.html

中间人攻击

SSH之所以能够保证安全，原因在于它采用了公钥加密。

  • 远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户。
  • 用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。
  • 远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，就同意用户登录。

这个过程本身是安全的，但是实施的时候存在一个风险：如果有人截获了登录请求，然后冒充远程主机，将伪造的公钥发给用户，那么用户很难辨别真伪。因为不像https协议，SSH协议的公钥是没有证书中心（CA）公证的，也就是说，都是自己签发的。

可以设想，如果攻击者插在用户与远程主机之间（比如在公共的wifi区域），用伪造的公钥，获取用户的登录密码。再用这个密码登录远程主机，那么SSH的安全机制就荡然无存了。

口令登录

如果你是第一次登录对方主机，系统会出现下面的提示：

$ ssh user@host
　The authenticity of host 'host (12.18.429.21)' can't be established.
　RSA key fingerprint is 98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d.
　Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

这段话的意思是，无法确认host主机的真实性，只知道它的公钥指纹，问你还想继续连接吗？

所谓"公钥指纹"，是指公钥长度较长（这里采用RSA算法，长达1024位），很难比对，所以对其进行MD5计算，将它变成一个128位的指纹。上例中是98:2e:d7:e0: de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d，再进行比较，就容易多了。

很自然的一个问题就是，用户怎么知道远程主机的公钥指纹应该是多少？回答是没有好办法，远程主机必须在自己的网站上贴出公钥指纹，以便用户自行核对。

假定经过风险衡量以后，用户决定接受这个远程主机的公钥。

Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes

系统会出现一句提示，表示host主机已经得到认可。

Warning: Permanently added 'host,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.

然后，会要求输入密码。

Password: (enter password)

如果密码正确，就可以登录了。

当远程主机的公钥被接受以后，它就会被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再连接这台主机，系统就会认出它的公钥已经保存在本地了，从而跳过警告部分，直接提示输入密码。

每个SSH用户都有自己的known_hosts文件，此外系统也有一个这样的文件，通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。

公钥登录
使用密码登录，每次都必须输入密码，非常麻烦。好在SSH还提供了公钥登录，可以省去输入密码的步骤。

所谓"公钥登录"，原理很简单，就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。登录的时候，远程主机会向用户发送一段随机字符串，用户用自己的私钥加密后，再发回来。远程主机用事先储存的公钥进行解密，如果成功，就证明用户是可信的，直接允许登录shell，不再要求密码。

这种方法要求用户必须提供自己的公钥。如果没有现成的，可以直接用ssh-keygen生成一个：

$ ssh-keygen

运行上面的命令以后，系统会出现一系列提示，可以一路回车。其中有一个问题是，要不要对私钥设置口令（passphrase），如果担心私钥的安全，这里可以设置一个。

运行结束以后，在$HOME/.ssh/目录下，会新生成两个文件：id_rsa.pub和id_rsa。前者是你的公钥，后者是你的私钥。

这时再输入下面的命令，将公钥传送到远程主机host上面：

$ ssh-copy-id user@host

好了，从此你再登录，就不需要输入密码了。

如果还是不行，就打开远程主机的/etc/ssh/sshd_config这个文件，检查下面几行前面"#"注释是否取掉。

RSAAuthentication yes
 PubkeyAuthentication yes
 AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys

然后，重启远程主机的ssh服务

service ssh restart

认证authorized_keys文件

远程主机将用户的公钥，保存在登录后的用户主目录的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。公钥就是一段字符串，只要把它追加在authorized_keys文件的末尾就行了。

这里不使用上面的ssh-copy-id命令，改用下面的命令，解释公钥的保存过程：

$ ssh user@host 'mkdir -p .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub

这条命令由多个语句组成，依次分解开来看：

  • “$ ssh user@host”，表示登录远程主机；
  • 单引号中的mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys，表示登录后在远程shell上执行的命令；
  • "$ mkdir -p .ssh"的作用是，如果用户主目录中的.ssh目录不存在，就创建一个；
  • ‘cat >> .ssh/authorized_keys’ < ~/.ssh/id_rsa.pub的作用是，将本地的公钥文件~/.ssh/id_rsa.pub，重定向追加到远程文件authorized_keys的末尾。

写入authorized_keys文件后，公钥登录的设置就完成了。

02. 双机建立互信

一般用ssh命令访问另一台机器，或者用scp命令从别的机器拷贝数据和文件，都要输入对应账户的密码。而在两台机器之间建立信任关系，则可以省略输入密码的过程。

A 机器操作

查看当前用户.ssh文件夹中是否存在id_rsa,id_rsa.pub这两个文件

ls ~/.ssh

如果之前没有生成过这两个文件，那么需要执行：

ssh-keygen -t rsa

查看id_rsa.pub内容

cat ~/.ssh/id_rsa.pub

B 机器操作

追加公钥id_rsa.pub到另一台机器authorized_keys文件中

vim authorized_keys

这样就建立了A到B的公钥登录方式，即免密登录。同样方式建立B到A的公钥登录方式。

注意因为sshd有严格的权限要求，所以如果还需要输入密码的话，可以到B主机看看.ssh文件夹和authorized_keys文件的权限。.ssh文件夹的权限应为755，authorized_keys文件的权限应为600，可以使用chmod命令来更改：

chmod 755 ~/.ssh
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

03. 集群间的互信建立

可以手动建立互信，但机器太多就很麻烦了。通过脚本方便很多，编写脚本原则如下：

  • 第一步 在各个主机上生成key；
  • 第二步 将各个主机上的的公钥拷贝到执行命令的主机的 authorized_keys中；
  • 第三步 将authorized_keys 分发到其他主机；
  • 第四步 修改authorized_keys的访问权限为600.
  • 验证互信（脚本中无验证互信操作）
#!/bin/sh

## 1 delete .ssh directory
UserName="mongodb"
rm -rf ~/.ssh
ssh-keygen -t rsa
ssh-keygen -t dsa

startnode=7
endnode=7

for ((i=${startnode}; i<=${endnode}; i++));
do
        ssh  $UserName@node$i 'rm -rf ~/.ssh; ssh-keygen -t rsa -f ~/.ssh/id_rsa -P "";exit '     
        ssh $UserName Node$i 'rm -rf ~/.ssh;ssh-keygen -t rsa -f ~/.ssh/id_rsa -P "";exit'
done;

# 2 copy public keys to one file
#ssh $UserName@node1
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys 
for ((i=${startnode}; i<=${endnode}; i++));
do
        ssh $UserName@node$i cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys    
        ssh $UserName@node$i cat ~/.ssh/id_dsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
done;

# 3 Dispath authorized_keys to other machines and change file property
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
for ((i=${startnode};i<=${endnode};i++));
do
        scp ~/.ssh/authorized_keys $UserName@node$i:~/.ssh/
        ssh $UserName@node$i 'chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys'
done;

脚本参数说明：

  • UserName对应的是主机名称；
  • ssh-keygen -t rsa 和ssh-keygen -t dsa 产生两种加密密钥，当然也可以只使用其中一种；
  • startnode和endnode表示节点IP的范围，如从192.168.2.150到192.168.2.159时，startnode=1， endnode=9，只需要在192.168.2.150的主机上执行该脚本即可；
  • ssh username@hostname cmd 登录到远程主机执行cmd命令，若需要执行多条命令，需要写成，’cmd;cmd;cmd’
  • 该脚本目前的功能还比较弱小，如ip的范围必须连续，主机名的前缀必须相同，但对于搭建个小集群，配置主机互信基本够用了。

04. 其他问题

定义的masterserver和192.168.50.131是一回事，但是两种做法做出来的效果却不一样。

ssh-copy-id -i id_rsa.pub root@192.168.50.131
 ssh-copy-id -i id_rsa.pub root@masterserver

如果通过IP来传送公匙，只能通过IP来访问，通过主机名来访问就需要输入密码。而第二种方法则不需要。

通过观察know_hosts文件，我们发现第二种方法比第一种方法多了主机名在前面。经过测试，如果手动添加主机名到第一种方法的know_hosts文件中，效果同第二种方法相同。