การยืนยันตัวตนด้วยกุญแจสาธารณะและการส่งต่อเอเจนต์

การยืนยันตัวตนด้วยกุญแจสาธารณะของ SSH อาศัยไฟล์ authorized_keys ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ที่ ~/.ssh/authorized_keys บนเซิร์ฟเวอร์ แต่ละบรรทัดประกอบด้วยกุญแจสาธารณะในรูปแบบ: อัลกอริทึม base64-key ความคิดเห็น เซิร์ฟเวอร์จะตรวจสอบว่าไคลเอนต์สามารถพิสูจน์ว่าครอบครองกุญแจส่วนตัวที่ตรงกันได้หรือไม่ โดยการลงลายเซ็นบนคำท้าทาย

คำสั่ง ssh-keygen ใช้สร้างคู่กุญแจสำหรับการยืนยันตัวตน การเรียกใช้ ssh-keygen -t ed25519 จะสร้างคู่กุญแจ Ed25519 สมัยใหม่ คุณสามารถระบุความคิดเห็นด้วย -C เพื่อใช้ระบุตัวตน เช่น อีเมลของคุณ เครื่องมือนี้จะบันทึกกุญแจส่วนตัว (id_ed25519) และกุญแจสาธารณะ (id_ed25519.pub) ไว้ใน ~/.ssh เป็นค่าเริ่มต้น

กุญแจ RSA ขนาด 4096 บิตเข้ากันได้กับระบบรุ่นเก่าเป็นอย่างดี แต่ลงลายเซ็นได้ช้ากว่า ECDSA บน NIST P-256 ทำงานได้เร็วกว่าและสร้างลายเซ็นที่มีขนาดเล็กกว่า แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการเข้ารหัสบางส่วนตั้งข้อสงสัยเกี่ยวกับการเลือกพารามิเตอร์เส้นโค้งของ NIST Ed25519 ซึ่งอาศัย Curve25519 เป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในปัจจุบัน เพราะมีกุญแจและลายเซ็นขนาดเล็ก ทำงานเร็ว ไม่พบจุดอ่อนที่ทราบ และมีให้ใช้ในการนำ SSH สมัยใหม่ทั้งหมด

ไฟล์กุญแจส่วนตัวควรได้รับการปกป้องด้วยข้อความรหัสผ่าน ssh-keygen จะเข้ารหัสกุญแจส่วนตัวโดยใช้กุญแจที่สร้างจากข้อความรหัสผ่าน (bcrypt สำหรับกุญแจสมัยใหม่) ดังนั้นผู้โจมตีที่ขโมยไฟล์ไปจะไม่สามารถใช้กุญแจได้หากไม่มีข้อความรหัสผ่าน หากไม่มีข้อความรหัสผ่าน ผู้ที่เข้าถึงไฟล์ได้ก็สามารถยืนยันตัวตนเป็นคุณกับเซิร์ฟเวอร์ใด ๆ ที่เก็บกุญแจสาธารณะที่ตรงกัน

โปรแกรม ssh-agent จะเก็บกุญแจส่วนตัวที่ถอดรหัสแล้วไว้ในหน่วยความจำระหว่างเซสชันเข้าสู่ระบบ คุณโหลดกุญแจได้ด้วย ssh-add ~/.ssh/id_ed25519 ซึ่งจะขอข้อความรหัสผ่านเพียงครั้งเดียว การเชื่อมต่อ SSH ครั้งต่อ ๆ ไปจะขอให้เอเจนต์ลงลายเซ็นบนคำท้าทายโดยไม่ต้องป้อนข้อความรหัสผ่านซ้ำ จึงผสานความปลอดภัยเข้ากับความสะดวก

เมื่อเซิร์ฟเวอร์ SSH ส่งคำท้าทายสำหรับการยืนยันตัวตน ไคลเอนต์ SSH จะมอบหมายการลงลายเซ็นให้ ssh-agent ผ่านซ็อกเก็ต Unix เอเจนต์จะลงลายเซ็นทางการเข้ารหัสโดยใช้กุญแจส่วนตัวที่เก็บอยู่ในหน่วยความจำ แล้วส่งกลับเฉพาะลายเซ็นเท่านั้น ไบต์ของกุญแจส่วนตัวจะไม่ออกจากกระบวนการของเอเจนต์ แม้แต่ไปยังไคลเอนต์ SSH เอง

การส่งต่อเอเจนต์ (ForwardAgent yes หรือ ssh -A) อนุญาตให้เซสชัน SSH ระยะไกลใช้เอเจนต์ภายในเครื่องของคุณเพื่อยืนยันตัวตนต่อไปยังเซิร์ฟเวอร์อื่น วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับการเชื่อมต่อผ่านโฮสต์ตัวกลางโดยไม่ต้องคัดลอกกุญแจส่วนตัวไปยังโฮสต์ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม หากโฮสต์ตัวกลางถูกยึดครอง ผู้ใช้ที่มีสิทธิ์สูงสุดบนโฮสต์นั้นอาจเข้าถึงซ็อกเก็ตของเอเจนต์และใช้ยืนยันตัวตนเป็นคุณกับเซิร์ฟเวอร์ใด ๆ ก็ได้

ProxyJump (ssh -J bastion target) เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า ForwardAgent สำหรับการเข้าถึงโฮสต์ตัวกลาง โดยสร้างช่องสัญญาณ TCP ผ่านโฮสต์ตัวกลางโดยไม่เปิดเผยซ็อกเก็ตของเอเจนต์ที่นั่น เซิร์ฟเวอร์ปลายทางได้รับการเชื่อมต่อโดยตรงจากไคลเอนต์ภายในเครื่องของคุณ ส่วนโฮสต์ตัวกลางทำหน้าที่ส่งต่อไบต์ TCP ที่เข้ารหัสเท่านั้น และไม่มีความสามารถในการใช้ข้อมูลรับรองของคุณ

SSH รองรับการยืนยันตัวตนแบบใช้ใบรับรอง โดยหน่วยงานออกใบรับรอง (CA) จะลงลายเซ็นให้กับกุญแจสาธารณะของโฮสต์และผู้ใช้ แทนที่จะแจกจ่ายกุญแจสาธารณะรายบุคคลไปยังทุกเซิร์ฟเวอร์ คุณสามารถกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์ให้เชื่อถือ CA ของคุณได้ ใบรับรองผู้ใช้ที่มีลายเซ็นจะให้สิทธิ์เข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดที่เชื่อถือ CA นั้น โดยอาจฝังวันหมดอายุและข้อจำกัดเกี่ยวกับตัวตนที่ได้รับอนุญาตไว้ในใบรับรอง

เครื่องมือ ssh-keyscan เชื่อมต่อกับโฮสต์หนึ่งรายการหรือหลายรายการและดึงกุญแจโฮสต์สาธารณะโดยไม่ต้องยืนยันตัวตน วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับการเพิ่มข้อมูลลงในไฟล์ known_hosts โดยอัตโนมัติในสคริปต์นำระบบไปใช้งาน เอาต์พุตสามารถส่งต่อเข้าไฟล์ known_hosts ได้โดยตรง: ssh-keyscan -H example.com >> ~/.ssh/known_hosts

การยืนยันตัวตนด้วยกุญแจสาธารณะ: ไคลเอนต์ส่งกุญแจสาธารณะ เซิร์ฟเวอร์ตรวจสอบ authorized_keys เซิร์ฟเวอร์ส่งคำท้าทายที่ลงลายเซ็นด้วยตัวระบุเซสชัน ไคลเอนต์ (ผ่านเอเจนต์) ลงลายเซ็นด้วยกุญแจส่วนตัว และเซิร์ฟเวอร์ตรวจสอบลายเซ็นโดยใช้กุญแจสาธารณะที่จัดเก็บไว้ หากถูกต้อง การยืนยันตัวตนจะสำเร็จโดยไม่ต้องส่งข้อมูลรับรองลับใด ๆ

ประเด็นสำคัญ: จัดเก็บกุญแจสาธารณะไว้ใน authorized_keys ปกป้องกุญแจส่วนตัวด้วยข้อความรหัสผ่าน ใช้ ssh-agent เพื่อเก็บกุญแจที่ถอดรหัสแล้วไว้ในหน่วยความจำ เลือกใช้กุญแจประเภท Ed25519 ใช้ ProxyJump แทน ForwardAgent สำหรับการเข้าถึงโฮสต์ตัวกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการเปิดเผยซ็อกเก็ตของเอเจนต์ และพิจารณาใช้ใบรับรอง SSH เพื่อจัดการสิทธิ์การเข้าถึงในระดับที่ขยายได้