SSH 免密登录是怎么玩儿的?

作为一名后端开发，经常会遇到SSH登录，Git提交等事务，而当你有很多服务器的时候使用密码可能不是一个好的选择了，
就像我要登录自己的服务器、公司各个环境的服务器，虽然有工具可以帮我们做这些，但我习惯在命令行下操作。
下面我带你了解一下免密登录的原理和如何实现。

基本概念

SSH协议

SSH 是一种计算机之间加密登录的协议，它相对于telnet和rsh的明文传输，
提供了加密、校验和压缩，使得我们可以很安全的远程操作，
而不用担心信息泄露(当然不是绝对的，加密总有可能被破解，只是比起明文来说那是强了不少)。

加密

加密的意思是将一段数据经过处理之后，输出为一段外人无法或者很难破译的数据，除了指定的人可以解密之外。
一般来说，加密的输入还会有一个key，这个key作为加密的参数，而在解密的时候也会用一个相关联(有可能是相同)的key作为输入。
粗略来说是下面的流程：

# 加密方
encrypted_data = encrypt(raw_data, key)
# 解密方
raw_data = decrypt(encrypted_data, key1)

目前主流的加密算法一般分为下面两类：

私钥(secret key)加密，也称为对称加密
公钥(public key)加密

私钥加密

所谓的私钥加密，是说加密方和解密方用的都是同一个key，这个key对于加密方和解密方来说是保密的，
第三方是不能知道的。在第三方不知道私钥的情况下，是很难将加密的数据解密的。
一般来说是加密方先产生私钥，然后通过一个安全的途径来告知解密方这个私钥。

公钥加密

公钥加密，是说解密的一方首先生成一对密钥，一个私钥一个公钥，私钥不会泄漏出去，而公钥则是可以任意的对外发布的。
用公钥进行加密的数据，只能用私钥才能解密。加密方首先从解密方获取公钥，然后利用这个公钥进行加密，把数据发送给解密方。
解密方利用私钥进行解密。如果解密的数据在传输的过程中被第三方截获，也不用担心，因为第三方没有私钥，没有办法进行解密。

公钥加密的问题还包括获取了公钥之后，加密方如何保证公钥来自于确定的一方，而不是某个冒充的机器。
假设公钥不是来自我们信任的机器，那么就算我们用公钥加密也没有用，因为加密之后的数据是发送给了冒充的机器，
该机器就可以利用它产生的私钥进行解密了。所以公钥加密里面比较重要的一步是身份认证。

需要说明一下，一般的私钥加密都会比公钥加密快，所以大数据量的加密一般都会使用私钥加密，
而公钥加密会作为身份验证和交换私钥的一个手段。

数据一致性/完整性

数据一致性说得是如何保证一段数据在传输的过程中没有遗漏、破坏或者修改过。一般来说，目前流行的做法是对数据进行hash，
得到的hash值和数据一起传输，然后在收到数据的时候也对数据进行hash，将得到的hash值和传输过来的hash值进行比对，
如果是不一样的，说明数据已经被修改过；如果是一样的，则说明极有可能是完整的。

目前流行的hash算法有MD5和SHA-1算法。

身份验证

身份验证说的是，判断一个人或者机器是不是就是你想要联系的。也就是说如果A想要和B通信，一般来说开始的时候会交换一些数据，
A怎么可以判断发送回来的数据就真的是B发送的呢？现实中有很多方法可以假冒一个机器。

在SSH里面，这主要是通过公钥来完成的。首先客户端会有一个公钥列表，保存的是它信任的机器上面的公钥。
在开始SSH连接之后，服务器会发送过来一个公钥，然后客户端就会进行查找，如果这个公钥在这个列表里面，就说明这个机器是真的服务器。

当然实际的情况会复杂一些。实际上服务器不是真的发送公钥过来，因为这很容易被第三方盗取。

免密码登录

在自己的操作系统上生成一对SSH KEY，如果已经存在可以不生成
将公钥上传到服务器上

生成SSH私钥和公钥

ssh-keygen -t rsa

这样会在当前目录生成名为id_rsa的私钥文件和名为id_rsa.pub的公钥文件，-t表示密钥类型是rsa。
如果你只输入ssh-keygen生成的RSA密钥长度为2048，如果你对安全性要求比较高可以指定4096位的长度：

ssh-keygen -b 4096 -t rsa

这里-b就是多少位，当然你对这些参数感兴趣可以使用--help参数看看具体的含义和解释。

当你在生成SSHKEY的时候在命令行下会提示你Enter file in which to save the key，让你确认密钥文件保存的路径，
一般回车即可（一般默认会在当前用户家目录下的.ssh目录下）。

第二个提示是 Enter passphrase (empty for no passphrase) 让你输入一个密钥的密码，如果不输入则留空；回车生成公私钥完毕

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