理解证书验证系列——SSH

速查

1. 当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥验证签名，可以保证该信息是由他发送的。
2. 当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。

类似

1. SSH登陆服务端有你的公钥，服务端发给你随机串，你用私钥加密，服务端用公钥解密，解密成功，服务端知道是你，允许登陆。
2. HTTPS中网站把公钥发给你，你拿着公钥加密一个串发给网站，网站解密之后在发给你，你知道网站是真的（只有网站有私钥）。

1 SSH协议

$ ssh user@host

主要有两种登录方式：第一种为密码口令登录，第二种为公钥登录

1.1 密码口令登录

通过密码进行登录，主要流程为：

1、客户端连接上服务器之后，服务器把自己的公钥传给客户端

2、客户端输入服务器密码通过公钥加密之后传给服务器

3、服务器根据自己的私钥解密登录密码，如果正确那么就让客户端登录

1.2 公钥登录

公钥登录是为了解决每次登录服务器都要输入密码的问题，流行使用RSA加密方案，主要流程包含：

1、客户端生成RSA公钥和私钥

2、客户端将自己的公钥存放到服务器

3、客户端请求连接服务器，服务器将一个随机字符串发送给客户端

4、客户端根据自己的私钥加密这个随机字符串之后再发送给服务器

5、服务器接受到加密后的字符串之后用公钥解密，如果正确就让客户端登录，否则拒绝。这样就不用使用密码了。

2 RSA

先介绍两个概念：

对称加密

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）。对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率。对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配，换句话说，如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中，密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密，然后传送给需要它的人。

非对称加密

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人–银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。目前最常用的非对称加密算法是RSA算法。虽然非对称加密很安全，但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。

公钥和私钥：

1、 一个公钥对应一个私钥。

2、密钥对中，让大家都知道的是公钥，不告诉大家，只有自己知道的，是私钥。

3、如果用其中一个密钥加密数据，则只有对应的那个密钥才可以解密。

4、如果用其中一个密钥可以进行解密数据，则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密。

2.1 RSA算法的作用

1、加密：公钥加密私钥解密

主要用于将数据资料加密不被其他人非法获取，保证数据安全性。使用公钥将数据资料加密，只有私钥可以解密。即使密文在网络上被第三方获取由于没有私钥则无法解密。从而保证数据安全性。

A在自己电脑上生成RSA钥匙文件，一个私钥文件一个公钥文件，并将他的公钥传送给B。

此时B要传送信息给A，于是B用A的公钥加密他的消息，然后传送给A。 【网络上传输的密文，没有A的私钥无法解密，其他人获取之后也没用】

A用他的私钥解密B的消息。

2、认证：私钥加密公钥解密

主要用于身份验证，判断某个身份的真实性。使用私钥加密之后，用对应的公钥解密从而验证身份真实性。

A要验证B是否是真实用户

1、B将自己公钥给A

2、B将文件用自己私钥加密传送给A

3、A根据B的公钥解密，如果成功则为真实身份用户

SSH公钥登录则用的是第二种功能。

安全性： 这种算法非常可靠，密钥越长，它就越难破解。根据已经披露的文献，目前被破解的最长RSA密钥是768个二进制位。也就是说，长度超过768位的密钥，还无法破解（至少没人公开宣布）。因此可以认为，1024位的RSA密钥基本安全，2048位的密钥极其安全。所以我们在用ssh-keygen命令时候要注意密钥长度，具体参数为： -b bits 指定密钥长度。对于RSA密钥，最小要求768位，默认是2048位。DSA密钥必须恰好是1024位(FIPS 186-2 标准的要求)。

2.2 总结

公钥与私钥使用场景：

1. 私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。
2. 公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。
3. 当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥验证签名，可以保证该信息是由他发送的。当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。