Secure shell что это
За что админы любят SSH
И почему вам тоже нужно его полюбить.
Представим ситуацию: ваш сайт перестал работать, панель управления хостингом не открывается, а вам нужно всё починить. Или такое: вы работаете в Брянске, ваш заказчик — в Сыктывкаре, и у него сломался интернет-магазин на собственном сервере.
Тут два варианта: можно физически приехать в нужный город, подключить клавиатуру к серверу и исправить всё на месте. А можно подключиться к серверу удалённо по SSH и поисправлять все ошибки, попивая сок у себя в квартале (в Брянске).
SSH — это защищённый протокол, по которому компьютеры могут отправлять друг другу команды и данные. В нашем случае с помощью SSH можно удалённо управлять каким-нибудь компьютером: давать ему команды, исполнять на нём программы и делать что угодно ещё, что позволит нам командная строка. Если удалось связаться с компьютером по SSH, то это как будто вы подключили к удалённому компьютеру свою клавиатуру.
Командная строка
Если вы подключитесь к другому компьютеру по SSH, вы не увидите там рабочий стол и окна программ. Вы увидите чёрный экран и строки текста. Это нормально. Это называется командной строкой. Сейчас вы поймёте.
Когда вы работаете за компьютером, вы обычно видите окна, кнопки, страницы и всё подобное. Это называется графическим интерфейсом.
Графический интерфейс — это не сами программы. Это лишь способ представления программы. Сама программа — это то, что исполняется внутри компьютера: то, что считает, копирует, обрабатывает и так далее. Есть огромное количество программ без графического интерфейса: например, веб-сервер Apache — это программа. Сервер работает на вашем компьютере, занимает память, выдаёт страницы куда нужно, ведёт свою серверную работу, но у него нет графического интерфейса — нет никакого окошка, на которое вы можете сказать «Это сервер».
Или, например, ваш браузер. Если у вас Chrome, то вы видите окно с веб-страницей. А есть версия Headless Chrome, которая может выплёвывать любые страницы в виде картинок прямо на ваш жёсткий диск. У этого «Хрома» нет графического интерфейса со страницей (но есть небольшой интерфейс для настройки).
С нашей человеческой точки зрения интерфейс — это и есть программа. А с точки зрения компьютера интерфейс — это что-то побочное. И опытные программисты довольно часто используют в работе программы, у которых нет графического интерфейса, только командная строка.
Командная строка — это текстовый интерфейс программы. Вы вводите в эту строку команду, программа может в ответ что-то вас спросить текстом, вы ей текстом ответите, и программа сделает свою работу. Мы уже сталкивались с командной строкой, когда собирали своё приложение в электроне или объясняли, как устроен интернет:
Здесь в командной строке пользователь maximilyakhov на компьютере iMac-Maxim выполнил команду ping для адреса thecode.media — то есть проверил, откликается ли сервер с нашим сайтом. Это видно из второй строки. Программа Ping стала показывать статистику: получили пакеты по 64 байта за 79 мс. Пользователь удовлетворился результатом, вышел из программы клавишей Ctrl+C и получил итоговую статистику. Сейчас командная строка готова к новым командам
Бывают и другие интерфейсы программ. Например, может быть голосовой интерфейс: компьютер вас слушает, интерпретирует команды, задаёт вам вопросы голосом.
Может быть интерфейс в виде чата. Вместо того чтобы давать текстовые команды в командной строке, вы пишете команды чат-боту.
Может быть даже физический интерфейс: когда вы играете в приставку, вы даёте команду с помощью джойстика или каких-нибудь палок с датчиками. Когда в вас попадают враги, джойстики могут вибрировать — это приставка вам пытается что-то сказать. Так что графический интерфейс — это лишь одна из разновидностей.
SSH-соединение
Основной принцип работы такой: SSH-клиент на компьютере соединяется с SSH-сервером, они убеждаются, что каждый именно тот, за кого себя выдаёт, договариваются о шифровании и после этого устанавливают защищённый туннель для передачи команд. Важно понимать, что сервер — это просто такое название для удалённого компьютера. Сервером может быть и домашний ноутбук, и плата на Raspberry Pi.
Запуск SSH-клиента
Здесь login — это имя пользователя, под которым вы хотите зайти на сервер, а 11.22.33.44 — IP-адрес этого сервера. Чаще всего используется 22 порт, но иногда эта настройка может меняться.
Порт — это что-то вроде номера маршрутки, которая идёт по городу. Все привыкли, что если нужно «доехать» до SSH, то садятся на маршрутку номер 22. Но иногда начальник городского транспорта (администратор) может поменять номер, тогда вместо 22-й маршрутки нужно будет садиться, например, на 320-ю.
У Виндоус нет встроенного SSH-клиента, поэтому нужно скачать его отдельно. Чаще всего выбирают PyTTY — SSH-клиент с графической оболочкой, в которой можно настраивать параметры соединения:
Минимально нужно указать адрес сервера, 22 порт уже написан по умолчанию.
Обмен ключами шифрования
Когда мы запускаем SSH-клиент и говорим ему соединиться с нужным сервером, происходит следующее:
Если всё прошло штатно, то при самом первом подключении сервер пришлёт в ответ что-то вроде этого:
The authenticity of host ‘11.22.33.44 (11.22.33.44)’ can’t be established.
ECDSA key fingerprint is fd: fd: d4:f9:77:fe: 73:84:e1:55:00:ad: d6:6d: 22:fe.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
Здесь сервер спрашивает, точно ли мы хотим установить это соединение. Если да — вводим в ответ yes. Это значит, что мы получили уникальный «отпечаток пальцев» для нашего соединения. Теперь, когда поменяются настройки SSH-сервера или его полностью переустановят, отпечаток уже не совпадёт и клиент будет бить тревогу. Всё для того, чтобы сделать соединения более безопасными в будущем.
Доступ по паролю или ключу
У нас уже есть защищённое соединение, и теперь мы можем вводить пароль. Для этого, после запуска нашей команды или клиента, SSH-сервер присылает в ответ такое:
Это значит, что нам нужно ввести пароль от пользователя с именем login. Пароль вводится каждый раз, когда мы устанавливаем SSH-соединение.
Есть и другой способ доказать серверу, что вы имеете право подключаться к нему: ключи доступа. Если настроить доступ по ключу, то пароль уже не нужен. Главное — нигде не публиковать приватный ключ. О ключах сейчас говорить не будем, сложновато.
Теперь соединение установлено, можно управлять удалённым компьютером, сидя у себя дома. Именно за это SSH и любят админы: лаконичный и понятный (для них) интерфейс, простота работы и полная безопасность при грамотной настройке.
Что можно делать с помощью SSH
Всё, что можно было бы делать, если бы вы сидели за компьютером, открыв командную строку:
Вот несколько примеров из реальной жизни:
У вас намертво завис процесс веб-сервера на удалённом компьютере, и никакие внутренние службы не могут с ним ничего сделать. Подключаетесь по SSH, находите зависший процесс и убиваете его. А то и говорите машине перезагрузиться.
В офис вашей компании ворвались бойцы в масках. Пока они идут в серверную, вы набираете команду стереть все жёсткие диски. Команда по SSH долетает до сервера, и вуаля. Господа в масках останутся не при делах.
Вы написали телеграм-бота и хотите, чтобы он работал на удалённом сервере. Вы арендуете ячейку на Digital Ocean, подключаетесь к ней по SSH, загружаете вашего бота туда и активируете. Теперь программа, которая отвечает за бота, крутится на удалённом сервере, а ваш компьютер можно безопасно выключить.
Вы уже ушли с работы, как вдруг вспомнили, что забыли скинуть в общий проект свои последние изменения. Пока вы ждёте метро, вы с телефона заходите по SSH на рабочий компьютер и пишете команды, чтобы последние изменения долетели до коллег.
У вашей девушки (или парня) сегодня день рождения. Вы подключаетесь к её компьютеру дистанционно, загружаете приложение с поздравлением и удалённо запускаете. Это очень крипово, не делайте так никогда.
У вас в офисе есть кофемашина, которая поддерживает SSH. Вы подключаетесь к ней и заказываете кофе. К моменту, как вы доходите до кофепойнта, ваш кофе готов. Но кто подставит кружку?
Что такое протокол SSH
SSH — защищенный протокол для удаленного доступа к компьютерам. Через SSH можно выполнять операции в командной строке компьютера, который физически находится в другом месте.
Иными словами, SSH — это дистанционная командная строка. Визуально вы работаете на своем компьютере, но в реальности — на другом.
Что значит «протокол»?
Протокол — это набор соглашений, правил, по которым разные программы могут обмениваться информацией. SSH — это набор правил, который известен и вашему компьютеру, и физически отдаленному компьютеру.
Пример: вы вводите команду удаления файла, и эта команда передается на другой компьютер и выполняется там. Ответ (или сообщение об ошибке) возвращается и показывается на вашем компьютере.
Что значит «защищенный»?
Вся информация передается в зашифрованном виде. Подобно тому, как некоторые сайты работают по HTTPS, шифруя информацию. Например, ваш онлайн-банкинг обязательно должен работать по защищенному соединению. В таком случае даже если всю информацию перехватывает злоумышленник, он не сможет расшифровать её.
Для чего нужен SSH?
Не всегда есть возможность физически находиться у компьютера, с которым нужно работать. Например, если вы хотите создать свой сайт, то он будет размещен на компьютере хостинг-провайдера. Этот компьютер может находиться на другом конце света. Вам нужен способ запускать команды на этом компьютере не выходя из своего дома.
Как подключаться по SSH?
Для подключения к удаленной машине по SSH нужен клиент — специальная программа. В *nix-подобных системах (Linux, macOS) клиент обычно установлен в системе по умолчанию, и достаточно открыть терминал. В Windows нужно скачать сторонний клиент, например, Putty.
Для подключения нужно указать адрес сервера и, опционально, имя пользователя и порт. Вот как выглядит команда при использовании консольного клиента (в терминале):
Например, для подключения к серверу 52.307.149.244 в аккаунт ivan нужно ввести:
В графическом клиенте вроде Putty нужно ввести ту же информацию в соответствующие поля:
Fingerprint
При первом подключении появится сообщение:
Введите yes в первый раз.
Это нужно для повышения безопасности. При настройке SSH-сервера создается уникальная комбинация символов — fingerprint («отпечатки пальцев»). Ваш компьютер запоминает эту комбинацию и сверяет ее при каждом новом соединении. Если кто-то переустановит SSH-сервер, или всю операционную систему, или вообще заменит удаленный компьютер, сохранив его адрес, то при следующем соединении вы узнаете об этом, потому что изменится fingerprint.
Если fingerprint не меняется, то такое сообщение не будет появляться.
Подключение по SSH по паролю
Простейший вариант — подключение по паролю. После ввода команды ssh система запросит пароль:
Пароль придется вводить каждый раз.
Подключение по SSH по ключу, без пароля
Для удобного подключения по SSH (и многим другим сервисам) без ввода пароля можно использовать ключи.
Нужно создать пару ключей: приватный (закрытый) ключ и публичный (открытый) ключ. Приватный ключ нужно хранить и никогда никому не показывать. Публичный ключ можно показывать всем и распространять свободно.
Эти ключи связаны друг с другом таким образом, что зашифровав информацию одним ключом, расшифровать ее можно только другим. Например, если ваш друг зашифрует письмо вашим публичным ключом, то прочитать его сможете только вы, потому что для этого нужен ваш приватный ключ. И наоборот: если вы зашифруете что-то своим приватным ключом, то расшифровать его можно только вашим публичным ключом. Так как публичный ключ доступен всем, любой может расшифровать это сообщение. Но он может быть уверен, что сообщение пришло именно от вас. В этом заключается идея цифровой подписи.
Генерация ключей
Создадим пару ключей:
Программа запустится и спросит, куда сохранять ключи:
Программа запросит passphrase. Это вроде пароля для ключа. Можно просто нажать Enter и пропустить этот шаг. Или ввести passphrase — тогда его нужно будет вводить каждый раз, когда используется ключ.
Теперь у вас есть два файла:
/.ssh/id_rsa — приватный ключ. Никогда никому и никуда не передавайте его!
/.ssh/id_rsa.pub — публичный ключ. Спокойно распространяйте его.
В Windows можно использовать ssh-gen в подсистеме Ubuntu for Windows или в командной строке Git for Windows. Или создавать ключи графической утилитой вроде PuTTYgen.
Загрузка публичного ключа на сервер
Нужно добавить публичный ключ на сервер в файл
Другой способ — подключиться по паролю, открыть в редакторе файл
/.ssh/authorized_keys и добавить в конец текст из вашего файла
После включения соединений по ключу рекомендуется отключить подключение по паролю.
ssh-agent
При работе с ключами возможны две неудобные ситуации:
ssh-agent решает эти проблемы. Этот агент аутентификации (authentication agent) работает на фоне в *nix-системах. В зависимости от системы, вам, возможно, придется установить и настроить его автозапуск самостоятельно.
Если добавить ключ к агенту, то:
ssh-add /home/demo/.ssh/id_rsa добавит ключ id_rsa в запущенный в системе агент. Если у него есть passphrase, то агент попросит ввести его.
Если запустить ssh-add без аргументов, то будут добавлены ключи
ssh-agent привязан к сессии. Поэтому, например, если перезагрузить компьютер, то ключи нужно будет добавлять в агент заново.
Форвардинг (проброс) ключей
Если вы подключились к удаленному серверу X, и с него хотите подключиться к другому серверу Y, например, чтобы сделать git pull с GitHub’а, то придется держать копию ваших ключей на сервере X.
Ключи, добавленные к агенту аутентификации (ssh-agent) станут доступными на удаленном сервере. При этом файлы-ключи физически не будут находиться на сервере.
Частые вопросы
Чем Telnet отличается от SSH?
Telnet это конкретная программа с графическим интерфейсом, с помощью которой можно соединяться по SSH. Обычно ей пользуются только Windows пользователи, в Linux и MacOS используют консольную утилиту ssh.
Протокол SSH для чайников: что это и как работает простыми словами
Аббревиатуру SSH встречали многие, но не все понимают, что это такое, как им пользоваться и как он настраивается.
SSH — это Secure Shell (безопасная оболочка) ; это специальный протокол для передачи данных в безопасном режиме. Он очень часто применяется для удаленного управления компьютерами и устройствами по сети.
SSH — что это такое
Протокол SSH-1 начал свою историю в 1995 году. Изначально он имел достаточное количество брешей и проблем, поэтому уже в 1996 году была презентована его следующая версия. SSH-1 и SSH-2 — это два разных протокола, которые не являются совместимыми между собой. На сегодняшний день, когда речь идет о SSH, подразумевается SSH-2. Вторая версия протокола до сих пор работает и за это время претерпела небольшие изменения.
Чистый SSH — это коммерческий продукт, который можно использовать только на платной основе. В бесплатном распространении есть одна из версий SSH — это OpenSSH. Именно протокол OpenSSH наиболее популярен среди разработчиков, так как он бесплатен, очень безопасен и распространяется с открытым исходным кодом.
На что способен SSH
Протокол SSH — это то, что дает следующие возможности:
можно подключат ь ся к удаленному компьютеру и работать с ним через командную строку;
возможно осуществить шифрование данных, применяя различные алгоритмы;
может сжать файлы для их дальнейшего шифрования и транспортировки по сети;
обеспечивает надежную транспортировку данных и предотвращает несанкционированное подключение к каналу передачи информаци и с целью ее перехвата.
Что нужно, чтобы использовать протокол SSH
SSH-сервер. Именно сервер отвечает за коммуникацию и аутентификацию удаленных компьютеров. Аутентификация на сервере может происходить тремя путями: по IP-адресу клиента, по публичному ключу, по паролю клиента. В качестве SSH-сервера могут выступать следующие программы: OpenSSH, freeSSHd, lsh-server, WinSSHD, MobaSSH и др.
Как безопасно применять SSH
Суть SSH сводится к тому, что между устройствами проецируется так называемый SSH-туннель : на одном конце данные шифруются и отправляются, а на другом конце — принимаются и расшифровываются. По туннелю данные передвигаются зашифрованными.
нужно исключить удаленный доступ с рут-правами к серверу или клиенту;
обязательно нужно менять стандартный порт для SSH;
нужно пользоваться длинными RSA-ключами;
контролировать ошибки аутентификации, чтобы вовремя определить брут-форс;
инсталлировать дополнительные системы защиты;
применять специальные ловушки, которые подделывают SSH-сервер.
Что такое протокол SSH на практике
Правда есть один н ю анс : SSH-протокол должен поддерживать хостинг-провайдер, которым вы пользуетесь. Большинство современных хостингов уже поддерживают этот протокол. Если ваш тоже поддерживает, то вы сможете оценить достоинства и скорость SS H п о сравнению с тем же FTP.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое SSH. Это удобный протокол для обмена информацией между удаленными устройствами, который позволяет дистанционно редактировать файлы с одного компьютера на другом. Идеальная пара для применения протокола SSH — это ваш компьютер и виртуальный хостинг, куда вы заливаете проекты.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.
Рукопожатие SSH простыми словами
Secure Shell (SSH) — широко используемый протокол транспортного уровня для защиты соединений между клиентами и серверами. Это базовый протокол в нашей программе Teleport для защищённого доступа к инфраструктуре. Ниже относительно краткое описание рукопожатия, которое происходит перед установлением безопасного канала между клиентом и сервером и перед началом полного шифрования трафика.
Обмен версиями
Рукопожатие начинается с того, что обе стороны посылают друг другу строку с номером версии. В этой части рукопожатия не происходит ничего чрезвычайно захватывающего, но следует отметить, что большинство относительно современных клиентов и серверов поддерживают только SSH 2.0 из-за недостатков в дизайне версии 1.0.
Обмен ключами
Инициализация обмена ключами
Обмен ключами начинается с того, что обе стороны посылают друг другу сообщение SSH_MSG_KEX_INIT со списком поддерживаемых криптографических примитивов и их предпочтительным порядком.
Криптографические примитивы должны установить строительные блоки, которые будут использоваться для обмена ключами, а затем полного шифрования данных. В таблице ниже перечислены криптографические примитивы, которые поддерживает Teleport.
Обмен ключами (KEX) | Симметричный шифр | Код аутентификации сообщения (MAC) | Алгоритм ключа хоста сервера |
---|---|---|---|
curve25519-sha256@libssh.org | chacha20-poly1305@openssh.com | hmac-sha2-256-etm@openssh.com | ssh-rsa-cert-v01@openssh.com |
ecdh-sha2-nistp256 | aes128-gcm@openssh.com | hmac-sha2-256 | ssh-rsa |
ecdh-sha2-nistp384 | aes256-ctr | ||
ecdh-sha2-nistp521 | aes192-ctr | ||
aes128-ctr |
Криптографические примитивы Teleport по умолчанию
Инициализация протокола Диффи — Хеллмана на эллиптических кривых
Стоит подчеркнуть, что эта ключевая пара эфемерна: она используется только для обмена ключами, а затем будет удалена. Это чрезвычайно затрудняет проведение класса атак, где злоумышленник пассивно записывает зашифрованный трафик с надеждой украсть закрытый ключ когда-нибудь в будущем (как предусматривает закон Яровой — прим. пер.). Очень трудно украсть то, чего больше не существует. Это свойство называется прямой секретностью (forward secrecy).
Рис. 1. Генерация сообщения инициализации обмена ключами
Ответ по протоколу Диффи — Хеллмана на эллиптических кривых
Затем сервер генерирует нечто, называемое хэшем обмена H, и подписывает его, генерируя подписанный хэш HS (подробнее на рис. 3). Хэш обмена и его подпись служат нескольким целям:
Рис. 2. Генерация хэша обмена H
Такое сообщение означает, что представленного ключа нет в вашей локальной базе данных известных хостов. Хороший способ избежать таких сообщений — использовать вместо ключей сертификаты SSH (что Teleport делает по умолчанию), которые позволяют вам просто хранить сертификат удостоверяющего центра в локальной базе известных хостов, а затем проверять все хосты, подписанные этим УЦ.
Рис. 3. Генерация ответа при обмене ключами ECDH
Новые ключи
Перед тем, как начать массовое шифрование данных, остался последний нюанс. Обе стороны должны создать шесть ключей: два для шифрования, два вектора инициализации (IV) и два для целостности. Вы можете спросить, зачем так много дополнительных ключей? Разве не достаточно общего секрета K? Нет, не достаточно.
Во-первых, почему нужны отдельные ключи для шифрования, целостности и IV. Одна из причин связана с историческим развитием протоколов, таких как TLS и SSH, а именно с согласованием криптографических примитивов. В некоторых выбранных криптографических примитивах повторное использование ключа не представляет проблемы. Но, как верно объясняет Хенрик Хеллстрём, при неправильном выборе примитивов (например, AES-256-CBC для шифрования и и AES-256-CBC-MAC для аутентификации) последствия могут быть катастрофическими. Следует отметить, что разработчики протоколов постепенно отказываются от такой гибкости, чтобы сделать протоколы более простыми и безопасными.
Далее, зачем используются ключи каждого типа.
Ключи шифрования обеспечивают конфиденциальность данных и применяются с симметричным шифром для шифрования и дешифрования сообщения.
Ключи целостности обычно используются с кодом проверки подлинности сообщения (MAC), чтобы гарантировать аутентичность шифротекста. В отсутствие проверки целостности злоумышленник может изменить шифротекст, который передаётся по открытым каналам, и вы расшифруете поддельное сообщение. Такая схема обычно называется Encrypt-then-MAC.
Следует отметить, что современные шифры AEAD (аутентифицированное шифрование с присоединёнными данными, когда часть сообщения шифруется, часть остаётся открытой, и всё сообщение целиком аутентифицировано) вроде aes128-gcm@openssh.com и chacha20-poly1305@openssh.com фактически не используют производный ключ целостности для MAC, а выполняют аутентификацию внутри своей конструкции.
Векторы инициализации (IV) обычно представляют собой случайные числа, используемые в качестве входных данных для симметричного шифра. Их цель состоит в том, чтобы гарантировать, что одно и то же сообщение, зашифрованное дважды, не приведёт к одному и тому же шифротексту. Необходимость такой процедуры отлично демонстрирует знаменитое изображение с пингвином Туксом, зашифрованное в режиме электронной кодовой книги (ECB).
Слева направо. (1) Открытый текст в виде изображения. (2) Криптограмма, полученная шифрованием в режиме ECB. (3) Криптограмма, полученная шифрованием в режиме, отличном от ECB. Изображение представляет собой псевдослучайную последовательность пикселей
Использование (и взлом) векторов IV — интересная тема сама по себе, о которой написал Филиппо Вальсорда.
Наконец, почему ключи идут в парах? Как отметил Томас Порнин, если используется только один ключ целостности, злоумышленник может воспроизвести клиенту отправленную ему запись, и он будет считать её действительной. Со спаренными ключами целостности (у сервера и клиента), клиент выполнит проверку целостности шифротекста и такой трюк не сработает.
Теперь с пониманием того, зачем нужны эти ключи, давайте посмотрим, как они генерируются, согласно RFC:
Здесь используется алгоритм хэширования SHA <256, 384 или 512>в зависимости от алгоритма обмена ключами, а символ || подразумевает конкатенацию, то есть сцепление.
Рис. 4:. Генерация начального вектора IV. Генерация для других ключей происходит по той же схеме, если заменить A и B на C, D, E и F, соответственно
Заключение
На этом этапе обе стороны согласовали криптографические примитивы, обменялись секретами и сгенерировали материал ключей для выбранных примитивов. Теперь между клиентом и сервером может быть установлен безопасный канал, который обеспечит конфиденциальность и целостность.
Вот как рукопожатие SSH устанавливает безопасное соединение между клиентами и серверами.