配置sshd_使用CA签名证书登录_更新sshd服务端的通讯密钥

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转载注明来源: 本文链接 来自osnosn的博客,写于 2022-11-06.基于 openSSH-8.0p1 , 测试成功。


配置sshd_使用CA签名证书登录_更新sshd服务端的通讯密钥

转载注明来源: 本文链接 来自osnosn的博客,写于 2022-11-06.

用CA签名证书登录

ssh登录过程中,基于签名(证书)的用户认证

  • 基于 openSSH-8.0p1 , 测试成功。

  • 创建 用于签发用户证书的密钥(用户CA)。管理员创建,私钥不传递。
    ssh-keygen -t ed25519 -C user_ca@myCA -f user_ca
    得到两个文件,user_ca , user_ca.pub
    只是密钥对,不是证书。因为没做自签名证书。

  • 让sshd服务端信任"用户CA"的公钥。(方法一,用户级)
    建议限制 principals。如果多个服务器信任同一个CA,只要每个服务器上的 principals 都不同。
    就能做到,用同一个CA签发的用户证书,能登录其中一个服务器,而不能登录别的服务器。
    在sshd服务器上,用户的 ~/.ssh/authorized_keys 中加入一行(用户CA的公钥)。此文件权限mode要求是0600。
    cert-authority,principals="host02,allhost" ssh-ed25519 AAAAC.....xx user_ca@myCA
    内容为 user_ca.pub 文件的内容。
    如果用户证书包含 host02 或 allhost 才能登录(此种情况不判断用户名)。
    每个想用证书登录的用户的 ~/.ssh/authorized_keys 都要加一行。

    • 不做限制,在sshd服务器上,用户的 ~/.ssh/authorized_keys 中加入一行(用户CA的公钥)。
      cert-authority ssh-ed25519 AAAAC.....xx user_ca@myCA
      如果用户证书没有principals,可以登录
      如果用户证书有principals,必须包含用户名 才能登录。
  • 让sshd服务端信任"用户CA"的公钥。(方法二,全局系统级)
    在sshd服务器上,在 /etc/ssh/sshd_config 中加入一行:
    TrustedUserCAKeys /etc/ssh/user_ca_list.pub ,
    重启 sshd 服务生效, service sshd restart
    这种配置,用户证书必须有principals,且包含用户名才能登录。
    user_ca_list.pub 可以多行,CA公钥文件user_ca.pub的内容占其中一行。文件权限mode可以是0600或0644。
    例如: ssh-ed25519 AAAAC.....xx Comment

    • 静态限制 principals
      在sshd服务器上,创建 principals 目录 mkdir /etc/ssh/principals。此目录权限mode要求是0755。
      然后在 /etc/ssh/sshd_config 中再加入一行,重启 sshd 服务。
      AuthorizedPrincipalsFile /etc/ssh/principals/%u
      之后再次修改 user_ca_list.pub/etc/ssh/principals/ 中的文件,无需重启sshd即生效。

      • AuthorizedPrincipalsFile,只能配置一个路径,不支持多个路径。
      • 根据不同的用户名, 限制 principals, 比如 /etc/ssh/principals/root 文件:
        一行一个 principal。文件权限mode必须是0644。
        ## 注释:/etc/ssh/principals/root文件内容 principl_01 principl_02 
      • 用户证书包含任意一个 principal 才能登录。这种情况不匹配用户名,用户证书的principals包含"用户名"无用。
      • 如果对应用户的文件不存在或为空,用户证书无论包含什么princpals,或者无principal,都不能登录。
    • 动态限制 principals
      在sshd服务器上, /etc/ssh/sshd_config 中再加入两行:
      AuthorizedPrincipalsCommand /etc/ssh/princ.sh %u %U %s %i ,
      AuthorizedPrincipalsCommandUser root , (或指定一个别的用户身份)
      重启 sshd 服务生效, service sshd restart

      #!/bin/sh # 例子 /etc/ssh/princ.sh 文件, 权限mode是 0755,owner,group 都是 root # 传入四个参数 $1=username,$2=user ID, $3=证书的serial num, $4=证书的key ID # 例子中, $3 $4 没有使用 # 因 OpenSSH 权限提升漏洞 (CVE-2021-41617), 此程序只能由管理员编写,不应该开放给用户修改。  host=myhost02  buf="$host-$1" buf2=$(echo "$buf" |/bin/shasum -) buf2=${buf2%% *-} echo "$buf2" if [ "$2" -eq 0 ]; then    echo "$host-root"    echo "allhost-root" else    echo "$buf"    echo "allhost-user" fi 
    • AuthorizedPrincipalsCommandUser abc 指定程序以 abc 用户身份执行。
      可以接受 "%u" 表示以登录的身份执行, 但不建议。

    • 另一个例子,也可以通过webserver查询principals。
      AuthorizedPrincipalsCommand /bin/curl -s http://localhost/sshprincipals?user=%u&serial=%s&id=%i

    • 任何用户登录,使用的用户证书,签名的CATrustedUserCAKeys列表中,
      sshd 都会先检查 AuthorizedPrincipalsFile 中的 principals,
      如果找不到,才会执行 AuthorizedPrincipalsCommand 程序。
      如果程序的输出中,也没有找到匹配的 principals,则认证失败。

    • 任何用户登录,使用的用户证书,签名的CA不在TrustedUserCAKeys列表中,
      sshd不使用AuthorizedPrincipalsFile,AuthorizedPrincipalsCommand中的principals。

    • 用户证书的签名CA通过TrustedUserCAKeys认证的,都必须有principals。
      无principals的用户证书,不能登录。即使sshd服务端的principals为空,也不能登录。

    • AuthorizedPrincipalsFileAuthorizedPrincipalsCommand配置时,
      这种情况不匹配用户名,用户证书的principals包含"用户名"无用。

  • 只要是用这个密钥(用户CA)签名过的用户公钥,满足 principals 要求,就能登录此sshd服务器的相应用户。

  • 创建用户密钥。用户自己创建,私钥不传递。
    ssh-keygen -t ed25519 -C user@myhost -f users_key
    得到两个文件,users_key , users_key.pub

  • 用 user_ca (私钥)对用户密钥的公钥签名,得到一个用户证书。
    只把用户公钥发给管理员签名即可。只须要有"users_key.pub"公钥文件,无需用户的私钥文件。
    ssh-keygen -s user_ca -I ident -n user1,principal_02 -V -10m:+90d users_key.pub
    得到一个文件 users_key-cert.pub,发回给用户。
    -n user1,principal_02 限制证书的用户名 或principals。不限制就去掉这个参数。
    -V -1m:+10d 限制证书的时效。不限制就去掉这个参数。
    -O source-address=192.168.123.0/24,10.1.2.3 限制来源IP。
    -O force-command="date" 强制只执行某个命令。

  • 查看已经签名的用户证书的内容。
    ssh-keygen -L -f users_key-cert.pub

  • 在ssh客户端上,
    把两个文件放在一起 users_key , users_key-cert.pub。这个文件没用 users_key.pub
    用命令 ssh user1@sshd服务器 -i users_key 就能够登录了。

  • 创建或更新 KRL 文件。然后把 KRL 文件传到sshd服务器上。或者直接在sshd服务器上创建或更新。
    创建 revoke 文件,并把证书加入: ssh-keygen -k -f KRL_file key-cert.pub
    更新 revoke 文件,并把公钥加入: ssh-keygen -ku -f KRL_file key.pub
    更新 revoke 文件,并把CA公钥加入: ssh-keygen -ku -f KRL_file user_ca.pub
    不仅能吊销ca签名证书,也可以吊销普通密钥的公钥。

  • 列出 KRL 文件内容: ssh-keygen -Ql -f KRL_file
    测试 key-cert.pub 是否被 revoked : ssh-keygen -Q -f KRL_file key-cert.pub

  • KRL 文件也可以是纯文本的,不用 ssh-keygen 生成,格式同/etc/ssh/user_ca_list.pub,一行一个公钥。
    例如: ssh-ed25519 AAAAC.....xx Comment
    可以是CA公钥 user_ca.pub,也可以是普通密钥的公钥,也可以是用户证书users_key-cert.pub的内容。

  • 让sshd服务器检查 KRL 文件。(KRL文件,纯文本或者二进制格式,都支持)
    在sshd服务器上, /etc/ssh/sshd_config 中加入一行 RevokedKeys /path_to/KRL_file ,
    重启 sshd 服务生效, service sshd restart
    /path_to/KRL_file 文件的权限mode可以是 0600 或 0644。
    之后再次修改 KRL 文件,无需重启sshd。

  • sshd服务器会最先检查 KRL 文件。
    即,会吊销在 TrustedUserCAKeys,AuthorizedKeysFile,AuthorizedKeysCommand中的公钥。

  • 区别:

    • 用户证书认证, 可以限制登录用户名 或principals, 可以设置有效期, 可以限制来源IP。
    • 密钥认证, 无这些功能。

公钥的动态认证

  • 在sshd服务器上, /etc/ssh/sshd_config 中加入两行:
    AuthorizedKeysCommandUser /etc/ssh/keys.sh %u %U
    AuthorizedKeysCommandUser root , (或指定一个别的用户身份)
    重启 sshd 服务生效, service sshd restart
    #!/bin/sh # 例子 /etc/ssh/keys.sh 文件, 权限mode是 0755,owner,group 都是 root # 传入两个参数 $1=username,$2=user ID # 例子中, $1 $2 没有使用 # 因 OpenSSH 权限提升漏洞 (CVE-2021-41617), 此程序只能由管理员编写,不应该开放给用户修改。 echo "ssh-ed25519 AAAAC.....xx Comment"   # 普通密钥的公钥 echo "cert-authority ssh-ed25519 AAAAC.....xx Comment"   # CA的公钥,无principals限制 # CA的公钥, 有principals限制 echo 'cert-authority,principals="host02,allhost" ssh-ed25519 AAAAC.....xx Comment' 
  • AuthorizedKeysCommandUser abc 指定程序以 abc 用户身份执行。
    可以接受 "%u" 表示以登录的身份执行, 但不建议。
  • 任何用户登录,sshd 都会先检查 AuthorizedKeysFile 中的公钥,
    如果找不到,才会执行 AuthorizedKeysCommand 程序。
    如果程序的输出中,也没有找到匹配的公钥,则继续其他认证,如TrustedUserCAKeys
  • 任何用户登录,使用的用户证书,签名的CAAuthorizedKeysFileAuthorizedKeysCommand中找到,
    是否有principals限制看匹配行的principals=""
    AuthorizedPrincipalsFile,AuthorizedPrincipalsCommandcert-authority...匹配行中,
    • 如果无principals= 则用户证书无principals可以登录,或者用户证书有principals,且包含用户名 才能登录。
    • 如果有principals="xx02,xx03" 则用户证书有principals,且包含任意一个principal 才能登录。

ssh登录过程中,基于签名(证书)的服务器认证

  • 基于 openSSH-8.0p1 , 测试成功。
  • 创建 用于签发服务器证书的密钥(服务器CA)。管理员创建,私钥不传递。
    ssh-keygen -t ed25519 -C server_ca@myCA -f server_ca
    得到两个文件,server_ca , server_ca.pub
    只是密钥对,不是证书。因为没做自签名证书。
  • 让ssh客户端信任"服务器CA"的公钥。(用户级)
    在ssh客户端上, 用户的 ~/.ssh/known_hosts 中加入一行(服务器CA的公钥)。此文件权限mode通常是0644。
    @cert-authority * ssh-ed25519 AAAAC.....xx server_ca@myCA
    内容为 server_ca.pub 文件的内容。
  • 让ssh客户端信任"服务器CA"的公钥。(全局)
    在ssh客户端上,/etc/ssh/ssh_known_hosts 中加入一行(服务器CA的公钥)。此文件权限mode是0644。
    @cert-authority * ssh-ed25519 AAAAC.....xx server_ca@myCA
    内容为 server_ca.pub 文件的内容。
  • 只要是这个密钥(服务器CA)签名过的服务器公钥,配置到sshd服务器之后。ssh连接服务器时,就不会有连接警告。
  • 用 server_ca (私钥)对服务器的公钥签名,得到服务器证书。
    直接在sshd服务器上签名,或者把服务器的三个公钥发给管理员签名。
    对于openSSH-8,是这三个ssh_host_ecdsa_key.pub,ssh_host_ed25519_key.pub,ssh_host_rsa_key.pub
    比如,签其中一个: ssh-keygen -s server_ca -I ident -h /etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub
    得到一个文件 ssh_host_ed25519_key-cert.pub
    别忘了 -h 参数,漏了就无效了。
    可以带上 -V -1m:forever -n "*.myhost.cn,*.xxx.com"
    -n abc.mydomain.com 限制证书的域名,IP。不限制就去掉这个参数。
    -V -1m:+3d 限制证书的时效。不限制就去掉这个参数。
    可以对多个不同类型的公钥签名,得到不同类型的服务器证书。
    sshd服务器原本使用的密钥,不满意,可以在sshd服务器上重新生成一遍。保证服务器私钥不传递。见下面【更新sshd服务端的通讯密钥/证书】部分。
  • 查看已经签名的服务器证书的内容。
    ssh-keygen -L -f ssh_host_ed25519_key-cert.pub
  • 在sshd服务器上,修改 /etc/ssh/sshd_config 加三行,
    HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key-cert.pub
    HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_ed25519_key-cert.pub
    HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_rsa_key-cert.pub
    如果只签一个类型的服务器证书,HostCertificate /etc/ssh/.... 就只写一行吧。
    重启 sshd,执行 /sbin/service sshd reload
  • 在ssh客户端上,用命令 ssh user1@sshd服务器 就没有连接警告了。
  • 让ssh客户端 revoked 服务器的公钥。(用户级)
    在ssh客户端上,用户的 ~/.ssh/known_hosts 中加入一行的公钥。
    @revoked * ssh-ed25519 AAAAC.....xx server_ca@myCA
    内容可以是CA公钥 server_ca.pub,也可以是普通服务器的公钥,也可以是服务器证书ssh_host_ed25519_key-cert.pub的内容。
  • 让ssh客户端 revoked 服务器的公钥。(全局)
    在ssh客户端上,/etc/ssh/ssh_config 中加入 RevokedHostKeys /path_to/KRL_file
    /path_to/KRL_file文件权限mode是0644。
    KRL文件格式,可以是纯文本,一行一个公钥。也可以是由ssh-keygen生成的二进制格式。
    ssh-keygen 创建 KRL 文件,见前面【基于签名(证书)的用户认证】部分。
  • 让ssh客户端 revoked 服务器的公钥。(全局)
    在ssh客户端上,/etc/ssh/ssh_known_hosts 中加入一行,也可以。此文件权限mode是0644。
    @revoked * ssh-ed25519 AAAAC.....xx server_ca@myCA

更新 sshd 服务端的通讯密钥/证书,保证服务器安全

  • 目前的 OpenSSH-8 需要三套密钥,一共六个文件。
    cd /etc/ssh/ ssh-keygen -l -f ssh_host_rsa_key  #看一下,原来密钥的注释是什么。然后决定下面的 -C 参数写什么  ssh-keygen -t ecdsa -b 384 -C root@你的机器名 -f ssh_host_ecdsa_key ssh-keygen -t ed25519 -C root@你的机器名 -f ssh_host_ed25519_key ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C root@你的机器名 -f ssh_host_rsa_key service sshd restart   #重启sshd服务 
  • 其中,
    ecdsa默认是256bit,可以用 -b 指定,
    ed25519固定是256bit,不能改,
    rsa默认已经从2048改为3072bit了,可以用 -b 指定。
  • 还有个简单的办法。
    删除所有的服务器密钥 rm /etc/ssh/ssh_host_* , 重新用默认值生成一遍 ssh-keygen -A
    重启sshd服务 service sshd restart
  • 参考【更换ssh通信证书,ssh更改公钥和密钥,以保证服务器安全
    更换ssh通信证书,ssh更改公钥和密钥,以保证服务器安全

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