原文网址：https://www.youyong.top/article/1158e22b326e
SSH 服务在进行数据传输前，会先进行密钥交换和协商确认。完成后再对后续数据进行加密传输，以提高安全性。本文先对 SSH 服务所采用的非对称加密技术进行简要介绍，然后对 SSH 连接过程中的相关交互，及关联文件进行说明。
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SSH 服务建立连接时的相关交互过程，如下SSH 服务连接交互示意图 所示：
连接过程中的相关交互步骤，详细说明如下。
- 服务端准备阶段
- 非对称加密协商
- 后续数据交互过程
服务端准备阶段
服务端在每次启动 SSH 服务时，都会自动检查 /etc/ssh/ 目录下相关密钥文件的有效性。如果相关文件检查发现异常，则会导致服务启动失败，并抛出相应错误信息。 如果文件相关不存在，则会自动重新创建。
默认创建的相关文件及用途说明如下：
ll /etc/ssh/
-rw-------. 1 root root 125811 Aug 13 2015 moduli → 用于 DH-GEX 算法
-rw-r--r--. 1 root root 2047 Aug 13 2015 ssh_config → SSH 客户端配置文件
-rw-------. 1 root root 3879 Aug 13 2015 sshd_config → SSH 服务配置文件
-rw-------. 1 root root 672 May 20 14:22 ssh_host_dsa_key → DSA 算法私钥
-rw-r--r--. 1 root root 590 May 20 14:22 ssh_host_dsa_key.pub → DSA 算法公钥
-rw-------. 1 root root 963 May 20 14:22 ssh_host_key → SSH V1 版RSA 算法私钥
-rw-r--r--. 1 root root 627 May 20 14:22 ssh_host_key.pub → SSH V1 版 RSA 算法公钥
-rw-------. 1 root root 1675 May 20 14:22 ssh_host_rsa_key → SSH V2 版 RSA 算法私钥
-rw-r--r--. 1 root root 382 May 20 14:22 ssh_host_rsa_key.pub → SSH V2 版 RSA 算法公钥
非对称加密协商
服务端 SSH 服务正常运行后，客户端连接时，进行如下交互：
1：客户端向服务端发送连接请求。
客户端通过 SSH 工具连接服务端。相关信息通过明文发送
2：服务端返回公钥信息：
根据客户端所使用的服务协议版本及算法设置，返回相应公钥信息。比如，默认情况下，客户端通过 SSH V2 版协议，基于 RSA 算法建立连接，则服务端将 ssh_host_rsa_key.pub 文件中的内容返回客户端。相关信息通过明文发送。
3：客户端对服务端公钥信息进行比对和确认：
客户端接收到服务端公钥信息后，会进行如下比对，并让用户对相关信息进行确认。
如果是首次连接服务端，客户端会收到类似如下信息，让用户确认公钥指纹的有效性：
The authenticity of host '192.168.0.1 (192.168.0.1)' can't be established.
RSA key fingerprint is c2:49:d9:43:74:d5:ed:bc:28:9b:d2:7b:63:94:cf:bc.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
如果用户输入 no ，则连接中断并报错（Host key verification failed）。
如果用户输入 yes，则会将相应的公钥信息，保存到当前用户家目录下 .ssh 目录内的 known_hosts 文件中。 比如：
cat ~/.ssh/known_hosts
IP 明文显示：
192.168.0.1 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEA3sdlboGEgY9buZpkPuygPw0NxAvmxYd0mc3fo2MgP+JqgFC9/9ZXOgDXKJrjE2HKBieJZSPKGncIh+zLxTvmykeJQBXv7i1GiUjW+H3VY69Ge3AdGfCd+XF+Cvi1e+j18zhHnjSzvIBoNpT5cBWWNbw7mNHCwTb0sHAVUkWR4Ck/LM5/rQ09A+m6BLfZJL8CRNGxKTbyINi6o812S+Cy64WqDs1nTpIXp2Bkcpjclb36bFSs9Z/tWNuJl7A//7HNtxMgFGBnE07Ykvvy8s06DUmkyFy8GcXGBpnfdg9utLodfQLFQnKflCQZ110BpQaCWlWPjU9dc4w3XLJ/XQOP4w==
IP 做了加密处理：
|1|3efXAZ4sNHcUcHamBy4gDriblc8=|8idBhLq9aLl2sfh4KswMsk4sPFI= ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAwS4DE3hok8RCkxYlTxsexNrNa62e05UGSkoP7ie26DDWjG1Aoc74cCsE4is9p7lEfFUYYlAzeYhPqE/yGf5YxRZUOU2IeFI4cEqo8YZr7edVYpgAq2f2J0zMwk1syenD12lmUPkYA4mMB6it3jxXR5k+H0HZh9YA7mRXkiTjlkAMWirBcnUvtKYRv9LRIr3ikUiPy2gfZO291Ae9zuTsWwEtHQxIpiBgk3vwF2gCUFlX9y//IsMjdQq5prk7x3BjXhUorqgJO1gt1VHW8Xxx9Oe50YF1hi9DuE6VXwyh4xfHTmauRQybwsYafdA3HxrA2od6x9l19D9EH7xHAjDa5w==
如果服务端因重装系统等因素导致公钥指纹出现变化，则会直接导致连接失败（报错Host key verification failed），则需要删除已保存的条目后再重新连接。
如果之前已经成功连接，而且公钥指纹对比一致，则会继续下一步操作。
4：客户端生成临时密钥对：
服务端公钥校验及确认后，客户端会生成一对临时密钥用于客户端加密。该密钥对不会存储到文件，而是记录在内存中。每次连接都会重新生成临时密钥对。
5：客户端发送公钥信息：
客户端向服务端，发送前述生成的临时密钥对中的公钥信息。相关信息通过明文发送。
至此，服务端及客户端都拥有对方的公钥和自身的私钥，所以称为非对称加密。
后续数据交互过程
后续登录校验及正常的数据传输，都会通过双向加密方式进行。相关交互说明如下：
- 如果服务端需要发送数据给客户端：
- 服务端使用所持有的客户端公钥，对需要传输的数据进行加密，再发送给客户端。
- 客户端收到信息后，使用所持有的自身私钥解密后获取数据。
- 反之，如果客户端需要发送数据给服务端，也是类似的流程：
- 客户端使用所持有的服务端公钥，对需要传输的数据进行加密，再发送给服务端。
- 服务端收到信息后，使用所持有的自身私钥解密后获取数据。
更多信息
公钥指纹
由于公钥一般较长（采用RSA算法时长达 1024 位）。所以，为了简便起见，通过对其MD5计算，生成一个128位的字符串用于信息对比。此称为公钥指纹。
- Secure Shell：Wikipedia 上关于 SSH 的介绍和讨论。
- OpenSSH Manual Pages：OpenSSH 官方使用手册。
- RSA：Wikipedia 上关于 RSA 算法的介绍。
- DSA：Wikipedia 上关于 DSA 算法的介绍。
