Uwierzytelnianie kluczem publicznym i przekazywanie agenta

Uwierzytelnianie kluczem publicznym SSH opiera się na pliku authorized_keys, zwykle znajdującym się na serwerze w lokalizacji ~/.ssh/authorized_keys. Każdy wiersz zawiera klucz publiczny w formacie: algorithm base64-key comment. Serwer sprawdza, czy klient może dowieść posiadania odpowiadającego mu klucza prywatnego przez podpisanie wyzwania.

Polecenie ssh-keygen tworzy pary kluczy do uwierzytelniania. Uruchomienie ssh-keygen -t ed25519 generuje nowoczesną parę kluczy Ed25519. Można określić komentarz za pomocą -C w celu identyfikacji, na przykład adres e-mail. Narzędzie domyślnie zapisuje klucz prywatny (id_ed25519) i klucz publiczny (id_ed25519.pub) w ~/.ssh.

Klucze RSA o długości 4096 bitów są bardzo kompatybilne ze starszymi systemami, ale wolniej wykonują podpisy. ECDSA z NIST P-256 działa szybciej i tworzy mniejsze podpisy, lecz niektórzy kryptografowie kwestionują dobór parametrów krzywej NIST. Ed25519 oparty na Curve25519 to obecnie najlepsza praktyka: zapewnia szybkość, małe klucze i podpisy, nie ma znanych słabości i jest dostępny we wszystkich nowoczesnych implementacjach SSH.

Plik klucza prywatnego powinien być chroniony hasłem. ssh-keygen szyfruje klucz prywatny za pomocą klucza wyprowadzonego z hasła (w przypadku nowoczesnych kluczy używany jest bcrypt), dzięki czemu napastnik, który wykradnie plik, nie może go użyć bez hasła. Bez hasła każda osoba mająca dostęp do pliku może uwierzytelnić się jako użytkownik na dowolnym serwerze przechowującym odpowiadający mu klucz publiczny.

Demon ssh-agent przechowuje odszyfrowane klucze prywatne w pamięci podczas sesji logowania. Klucz ładuje się za pomocą ssh-add ~/.ssh/id_ed25519, a program prosi wtedy o hasło. Kolejne połączenia SSH proszą agenta o podpisanie wyzwań bez ponownego wpisywania hasła, łącząc bezpieczeństwo z wygodą.

Gdy serwer SSH wysyła wyzwanie uwierzytelniające, klient SSH przekazuje zadanie podpisania ssh-agentowi za pośrednictwem gniazda uniksowego. Agent wykonuje podpis kryptograficzny przy użyciu klucza prywatnego przechowywanego w pamięci i zwraca wyłącznie podpis. Bajty klucza prywatnego nigdy nie opuszczają procesu agenta, nawet nie trafiają do samego klienta SSH.

Przekazywanie agenta (ForwardAgent yes lub ssh -A) pozwala zdalnej sesji SSH korzystać z lokalnego agenta w celu dalszego uwierzytelniania. Jest to przydatne podczas łączenia się przez hosty bastionowe, ponieważ nie trzeba kopiować kluczy prywatnych na bastion. Jeśli jednak bastion zostanie przejęty, użytkownik root może uzyskać dostęp do gniazda agenta i uwierzytelnić się w Państwa imieniu na dowolnym serwerze.

ProxyJump (ssh -J bastion target) jest bezpieczniejszą alternatywą dla ForwardAgent podczas uzyskiwania dostępu przez host bastionowy. Tworzy tunel TCP przez bastion bez ujawniania tam gniazda agenta. Serwer docelowy otrzymuje bezpośrednie połączenie od lokalnego klienta, a bastion jedynie przekazuje zaszyfrowane bajty TCP i nie może użyć poświadczeń.

SSH obsługuje uwierzytelnianie oparte na certyfikatach, w którym urząd certyfikacji (CA) podpisuje klucze publiczne hostów i użytkowników. Zamiast rozpowszechniać pojedyncze klucze publiczne na każdym serwerze, konfiguruje się serwery tak, aby ufały urzędowi CA. Podpisany certyfikat użytkownika zapewnia dostęp do wszystkich serwerów ufających temu CA, a certyfikat może zawierać opcjonalny termin wygaśnięcia i ograniczenia principal.

Narzędzie ssh-keyscan łączy się z jednym lub wieloma hostami i pobiera ich publiczne klucze hosta bez uwierzytelniania. Jest to przydatne podczas automatyzacji uzupełniania plików known_hosts w skryptach wdrożeniowych. Wynik można bezpośrednio przekierować do pliku known_hosts: ssh-keyscan -H example.com >> ~/.ssh/known_hosts.

Uwierzytelnianie kluczem publicznym przebiega następująco: klient wysyła klucz publiczny, serwer sprawdza authorized_keys, serwer wysyła wyzwanie powiązane z identyfikatorem sesji, klient (za pośrednictwem agenta) podpisuje je kluczem prywatnym, a serwer weryfikuje podpis przy użyciu zapisanego klucza publicznego. Jeśli podpis jest prawidłowy, uwierzytelnianie kończy się powodzeniem bez przesyłania żadnego tajnego poświadczenia.

Najważniejsze informacje: klucze publiczne należy przechowywać w authorized_keys, klucze prywatne chronić hasłami, używać ssh-agent do przechowywania odszyfrowanych kluczy w pamięci, preferować typ klucza Ed25519, używać ProxyJump zamiast ForwardAgent podczas dostępu przez bastion, aby uniknąć ujawnienia gniazda agenta, oraz rozważyć certyfikaty SSH na potrzeby skalowalnego zarządzania dostępem.