SSH认证核心机制

SSH认证核心机制

一、挑战-响应阶段：验证密钥对的有效性

1. 服务端生成随机挑战

   • 服务器生成一个动态随机字符串（如 random_challenge=abc123），并发送给客户端。

2. 客户端用私钥签名挑战

   • 客户端使用本地保存的私钥（如 id_rsa）对挑战进行签名，生成 signature=xyz789。

3. 服务端用公钥验证签名

   • 服务器使用客户端提供的公钥（如 id_rsa.pub）解密签名。
   • 如果解密后的结果与原始挑战（abc123）一致，则证明客户端拥有与公钥匹配的私钥。

二、公钥存在性检查：确认授权关系

1. 计算公钥指纹

   • 服务器对客户端提供的公钥（id_rsa.pub）计算指纹（如 SHA-256 哈希值）。

2. 检查授权文件

   • 服务器检查目标账户的 ~/.ssh/authorized_keys 文件，确认该指纹是否存在于文件中。
   • 例如，如果目标是管理员账户，服务器会检查 /home/admin/.ssh/authorized_keys。

3. 授权决策

   • 如果指纹存在，则允许登录；否则拒绝连接。

三、关键逻辑关系

1. 顺序不可逆

   • 必须先通过挑战-响应验证密钥对的有效性（步骤一），才能进入公钥存在性检查（步骤二）。
   • 如果签名验证失败（如私钥不匹配），服务端会直接拒绝连接，无需检查 authorized_keys。

2. 双重保障

   • 密钥对有效性：确保客户端拥有合法的私钥。
   • 公钥授权：确保该公钥已被目标账户显式授权。

四、举例说明

假设以下场景：

• 服务器 IP：192.168.1.100
• 目标账户：admin
• 客户端公钥：ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2E... user@client

连接过程

1. 挑战-响应

   • 服务器发送挑战：abc123
   • 客户端用私钥签名：signature=xyz789
   • 服务器用公钥解密签名，得到 abc123，验证通过。

2. 公钥存在性检查

   • 服务器计算公钥指纹：SHA256:abc123...xyz
   • 检查 /home/admin/.ssh/authorized_keys，发现匹配的条目：

ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2E... user@client

• 允许登录。

拒绝连接场景

• 如果客户端的公钥未添加到 authorized_keys 文件中：
  • 挑战-响应验证通过（私钥有效）。
  • 公钥指纹检查失败（未授权）。
  • 服务器返回错误：Permission denied (publickey)。

五、总结

• 挑战-响应阶段使用客户端提供的私钥和公钥，验证密钥对的有效性。
• 公钥存在性检查确认该公钥是否已被目标账户授权。
• 两者是串联关系，必须同时满足才能登录。
• 这一设计确保了 SSH 认证的安全性：既验证了密钥的合法性，又确保了授权的明确性。