一、写在前面
本篇其实算是集群搭建前关于SSH的知识梳理，并没有与搭建相关的具体步骤。之所以单独记录，源于某天实验时看到"man-in-the-middle"warning比较振奋，毕竟是和安全相关的，亲切~并且也是这部分，让集群在试运行下载后期都中断了，囧。关于下载由于"man-in-the-middle"warning而中断的问题描述和解决详情都在。。这里仅是由此展开的进一步学习和思考。主要是在认证过程、可能遇到的威胁两个方面。
SSH传输协议，在我理解，就是通过加密再传输，来保护数据传输过程中的安全性。因为有很多网络通信都是明文传输的，只要数据包被截获，信息就轻易能够获取。
二、从基本用法看SSH认证过程
SSH协议的两端视为两个角色，客户端会向服务端发起连接请求。如果是需要用作服务端的主机，需要安装如OpenSSH等软件。
SSH最常用的功能就是远程登陆，下面就先从远程登陆一台主机的流程看起。假设你需要远程登陆用户名为user，地址为host的主机，命令如下，其中-p可以指定端口，未指定则默认为22端口。
如果是第一次登陆目标主机，将会出现提示：
The authenticity of host 'host (10.64.58.17)' can't be established.
RSA key fingerprint is 77:2e:d7:e0:de:ff:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4c.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
这里RSA key fingerprint是根据目标主机的SSH public key经过MD5计算生成的。如果你确定信任目标主机，输入'yes'后，该IP:Port和这个公钥的对应关系将会存放到你的$HOME/.ssh/known_host中，下次登录时，如果指纹一致，就不会再出现这个警告，否则，会提示"man-in-the-middle"，拒绝登陆请求。此时如果你确定信任新的指纹，可以根据提示将known_host中原对应关系删除，再重新进行连接。
这个机制会在一个地址被不同的主机响应时提示客户，当然我们也有理由重视这个提示，因为很可能我们的请求已经被中间人截获并且由中间人响应。
不过，如果第一次登陆就被中间人截获了呢？这确实比较郁闷，所以很多网站会贴出自己的fingerprint，我们在确认前可以肉眼验证一下。我还想到一个问题，既然网站fingerprint大家都能看见，那大概也可以伪造吧，不过伪造了攻击者没有私钥也不能解密用户消息，暂时没想到有什么威胁。
此外，SSH的远程登陆有口令认证和公钥认证两种方式。如果是公钥认证，客户端需要现在本地$HOME/.ssh/下新建一个config文件，指出访问目标主机使用的公钥，然后将公钥传送给服务端，服务端会将接收到的用户公钥集中存放在服务端的$HOME/.ssh/authorized_keys下。
三、中间人攻击——可能遇到的威胁与应对
1、中间人攻击形式
记得大学的时候学过中间人攻击，残留的印象就是下面这张图。能够对着Bob冒充Alice，对着Alice冒充Bob，安全界的“小三”也是蛮拼的~
2、当基于口令验证遭遇中间人攻击
需要重点关注的是这段描述：“服务器与客户端相互安全通信是通过对称加密算法（如DES、3DES、Blowfish和RC4）。对称加密算法，密钥只有一个，这便是会话密钥，服务器与客户端都拿此密钥去解密对方传输过来的密文。第三方没有密钥是无法破解通信的。所以会话密钥保密性决定了整个通信的安全。”
从以上两张图，我们也发现，中间人重点就是要获取会话密钥C。而用口令认证之所以不安全，关键是会话密钥C也经过网络传输了。那么，基于公钥认证是如何避免这个问题的呢？
3、用公钥认证避免中间人攻击
先看公钥认证的过程：
- 用户事先为自己创建一对密钥对，并把公钥传送到需要访问的服务端；
- 客户端向服务端发出验证用户请求，并把需要验证的公钥发送给服务端；
- 服务器收到请求后，在该服务器目录下寻找用户公钥，然后与此时接收的用户公钥进行比较。若两公钥一致，服务器就会用该公钥加密“质询”(challenge)并回复给客户端；
- 客户端收到“质询”后，用私钥解密后回复给服务器，完成认证。
这个认证过程倒是和使用手机接收随机密码登陆网站的感觉类似。
我曾经非常疑惑，这时不也能截获“质询”的内容么？这需要继续往下看了。当服务器客户端都互相承认了对方，接下来自然是传输数据。这个时候的传输是这样的：服务器将A客户的内容用A的公钥加密，传给A，A再用私钥解密……且慢，这里再回顾一下，中间人知道“质询”内容又如何，他能解密获取A公钥加密过的内容吗？没有A的私钥显然不能。再想想口令登陆为什么可以？因为口令登陆在实际传输中用的对称加密算法，只要获得会话密钥，解密双方内容自然不在话下。
思路总算顺了，再回想一下这个过程，原来在使用公钥验证时，之所以能避免中间人攻击，关键点在于用户的私钥并不像口令登陆时的会话密钥一样，要传输给服务器，最关键的东西始终没有传到网路上，自然就不会有被截获利用这一说。再进一步想，这其实是对称加密和非对称加密的PK呀^^。
四、附录——公钥加密原理
既然结论涉及了两类加密算法的对比，这里也顺便贴出公钥加密原理，（引用自：使用 RSA 密钥对进行 SSH 登录验证）。
公钥加密 (public-key cryptography)，或非对称密钥加密 (asymmetric key cryptography) 是一类广泛使用的加密算法。这类算法使用一对密钥即公钥 (public key) 和私钥(private key)。其中公钥可以随便分发，只用于加密 (encryption)，私钥则只由一人持有，只用于解密。任何一个信息用公钥加密之后，用私钥解密即可得到原来的信息，反之则不一定。
公钥加密的关键点在于，一方面，公钥加密是可逆的，但是不能用公钥推断出私钥。显然数学上，已知一个公钥是能够算出对应私钥的，但是只要设计足够好的加密算法（以及使用足够复杂的密钥对），使得不能在可以接受的时间内破译即可。
RSA 是一种常见的公钥加密算法。RSA 的工作原理依赖于如下事实：破译 RSA 私钥需要对某些极大的整数进行因数分解，而目前尚未找到快速的对极大整数作因数分解的算法。换言之，如果有人找到了这样的算法，那么全世界的RSA 加密都会失效。
RSA是由Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman三人在1978年首次提出的。三人并因此项工作荣获了2002年Turing Award。周时，Rivest还是算法导论的作者之一，书中在31章对RSA系统的原理进行了简要说明，系统实现中利用到了数论中的Euler-Fermat theorem。
COMMENT: 但不管怎么，极大整数的因数分解还是可能的。RSA_Laboratories举办过多次悬赏破译 RSA 的活动，更多信息可以看看 RSA_Secret-Key_Challenge。尽管随着密码学的发展，RSA 的安全性已经越来越受到威胁，但是未来能诞生可以在多项式时间内破译 RSA 的可能性还是非常小的。也就是说，除了军方、金融等高危目标之外，RSA 还是适用的。
