Теория:Протоколы:SSH

SSH (Secure Shell — «безопасная оболочка») — сетевой протокол прикладного уровня, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов). Схож по функциональности с протоколами Telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая и передаваемые пароли. SSH допускает выбор различных алгоритмов шифрования. SSH-клиенты и SSH-серверы доступны для большинства сетевых операционных систем.

SSH позволяет безопасно передавать в незащищённой среде практически любой другой сетевой протокол. Таким образом, можно не только удалённо работать на компьютере через командную оболочку, но и передавать по шифрованному каналу звуковой поток или видео (например, с веб-камеры). Также SSH может использовать сжатие передаваемых данных для последующего их шифрования, что удобно, например, для удалённого запуска клиентов X Window System.

Большинство хостинг-провайдеров за определённую плату предоставляют клиентам доступ к их домашнему каталогу по SSH. Это может быть удобно как для работы в командной строке, так и для удалённого запуска программ (в том числе графических приложений).

Техническая информация о протоколе

SSH — это протокол прикладного уровня. SSH-сервер обычно прослушивает соединения на TCP-порту 22. Спецификация протокола SSH-2 содержится в RFC 4251. Для аутентификации сервера в SSH используется протокол аутентификации сторон на основе алгоритмов электронно-цифровой подписи RSA или DSA, но допускается также аутентификация при помощи пароля (режим обратной совместимости с Telnet) и даже ip-адреса хоста (режим обратной совместимости с rlogin).

Аутентификация по паролю наиболее распространена. При каждом подключении подобно https вырабатывается общий секретный ключ для шифрования трафика.
При аутентификации по ключевой паре предварительно генерируется пара открытого и закрытого ключей для определённого пользователя. Оба файла хранятся как на машине с которой требуется произвести подключение, так и на удалённой машине. Эти файлы не передаются при аутентификации, система лишь проверяет, что владелец открытого ключа также владеет и закрытым. При данном подходе, как правило, настраивается автоматический вход от имени конкретного пользователя в ОС.
Аутентификация по ip-адресу небезопасна, эту возможность чаще всего отключают.

Для создания общего секрета (сеансового ключа) используется алгоритм Диффи — Хеллмана (DH). Для шифрования передаваемых данных используется симметричное шифрование, алгоритмы AES, Blowfish или 3DES. Целостность передачи данных проверяется с помощью CRC32 в SSH1 или HMAC-SHA1/HMAC-MD5 в SSH2.

Для сжатия шифруемых данных может использоваться алгоритм LempelZiv (LZ77), который обеспечивает такой же уровень сжатия, что и архиватор ZIP. Сжатие SSH включается лишь по запросу клиента, и на практике используется редко.

Стандарты и программные реализации

Первая версия протокола, SSH-1, была разработана в 1995 году исследователем Тату Улёненом из Технологического университета Хельсинки (Финляндия). SSH-1 был написан для обеспечения большей конфиденциальности, чем протоколы rlogin, telnet и rsh. В 1996 году была разработана более безопасная версия протокола, SSH-2, несовместимая с SSH-1. Протокол приобрел ещё большую популярность, и к 2000 году у него было около двух миллионов пользователей. В настоящее время под термином «SSH» обычно подразумевается именно SSH-2, т.к. первая версия протокола ввиду существенных недостатков сейчас практически не применяется.

В 2006 году протокол был утвержден рабочей группой IETF в качестве Интернет‐стандарта.

Однако в некоторых странах (Франция, Россия, Ирак и Пакистан) требуется специальное разрешение в соответствующих структурах для использования определённых методов шифрования, включая SSH.

Распространены две реализации SSH: частная коммерческая и бесплатная свободная. Свободная реализация называется OpenSSH. К 2006 году 80 % компьютеров сети Интернет использовало именно OpenSSH. Частная реализация разрабатывается организацией SSH Communications Security, которая является стопроцентным подразделением корпорации Tectia, она бесплатна для некоммерческого использования. Эти реализации содержат практически одинаковый набор команд.

Протокол SSH-1, в отличие от протокола telnet, устойчив к атакам прослушивания трафика («снифинг»), но неустойчив к атакам «человек посередине». Протокол SSH-2 также устойчив к атакам путём присоединения посередине (session hijacking), так как невозможно включиться в уже установленную сессию или перехватить её.

Для предотвращения атак «человек посередине» при подключении к хосту, ключ которого ещё не известен клиенту, клиентское ПО показывает пользователю «слепок ключа» (key fingerprint). Рекомендуется тщательно сверять показываемый клиентским ПО «слепок ключа» со слепком ключа сервера, желательно полученным по надёжным каналам связи или лично.

Поддержка SSH реализована во всех UNIX‑подобных системах, и на большинстве из них в числе стандартных утилит присутствуют клиент и сервер ssh. Существует множество реализаций SSH-клиентов и для не-UNIX ОС. Большую популярность протокол получил после широкого развития анализаторов трафика и способов нарушения работы локальных сетей, как альтернативное небезопасному протоколу Telnet решение для управления важными узлами.

Для работы по SSH нужен SSH-сервер и SSH-клиент. Сервер прослушивает соединения от клиентских машин и при установлении связи производит аутентификацию, после чего начинает обслуживание клиента. Клиент используется для входа на удалённую машину и выполнения команд.

Для соединения сервер и клиент должны создать пары ключей — открытых и закрытых — и обменяться открытыми ключами. Обычно используется также и пароль.

SSH-серверы

*BSD: OpenSSH
Linux: dropbear, lsh-server, openssh-server, ssh, Tectia SSH Server
Windows: freeSSHd, copssh, WinSSHD, KpyM Telnet/SSH Server, MobaSSH, OpenSSH через Cygwin, Tectia SSH Server

SSH-клиенты и оболочки

GNU/Linux, *BSD: kdessh, lsh-client, openssh-client, putty, ssh, Vinagre, Tectia SSH (SSH Communications Security) Client
MS Windows и Windows NT: PuTTY\KiTTY, SecureCRT, ShellGuard, Axessh, ZOC, SSHWindows, ProSSHD, XShell, Tectia SSH (SSH Communications Security) Client
MS Windows Mobile: PocketPuTTy, mToken, sshCE, PocketTTY, OpenSSH, PocketConsole, Tectia SSH (SSH Communications Security) Client
Mac OS: NiftyTelnet SSH
Symbian OS: PuTTY
Java: MindTerm, AppGate Security Server
J2ME: MidpSSH
iPhone: i-SSH, ssh (в комплекте с Terminal)
Android: connectBot, Admin Hands, Server Auditor, JuiceSSH
Blackberry: BBSSH
MAEMO 5: OpenSSH
MeeGo 1.2 Harmattan: OpenSSH

Советы по безопасности использования SSH

Запрещение удалённого root-доступа.
Запрещение подключения с пустым паролем или отключение входа по паролю.
Выбор нестандартного порта для SSH-сервера.
Использование длинных SSH2 RSA-ключей (2048 бит и более). Системы шифрования на основе RSA считаются надёжными, если длина ключа не менее 1024 бит.
Ограничение списка IP-адресов, с которых разрешён доступ (например, настройкой файервола).
Запрещение доступа с некоторых потенциально опасных адресов.
Отказ от использования распространённых или широко известных системных логинов для доступа по SSH.
Регулярный просмотр сообщений об ошибках аутентификации.
Установка систем обнаружения вторжений (IDS).
Использование ловушек, подделывающих SSH-сервис (honeypot).
Реализация технологии Port knocking

Примеры использования SSH

Команда подключения к локальному SSH-серверу из командной строки GNU/Linux или FreeBSD для пользователя pacify (сервер прослушивает нестандартный порт 30000):

$ ssh -p 30000 pacify@127.0.0.1

Генерация пары ключей (в UNIX-подобных ОС) осуществляется командой

$ ssh-keygen

Генерация пары SSH-2 RSA-ключей длиной 4096 бита программой puttygen под UNIX‐подобными ОС:

$ puttygen -t rsa -b 4096 -o sample

Некоторые клиенты, например, PuTTY, имеют и графический интерфейс пользователя.

Для использования SSH в Python существуют такие модули, как python-paramiko и python-twisted-conch.

SSH-туннелирование

SSH-туннель — это туннель, создаваемый посредством SSH-соединения и используемый для шифрования туннелированных данных. Используется для того, чтобы обезопасить передачу данных в Интернете (аналогичное назначение имеет IPsec). При пересылке через SSH-туннель незашифрованный трафик любого протокола шифруется на одном конце SSH-соединения и расшифровывается на другом.

Практическая реализация может выполняться несколькими способами:

Созданием Socks-прокси для приложений, которые не умеют работать через SSH-туннель, но могут работать через Socks-прокси
Использованием приложений, умеющих работать через SSH-туннель.
Созданием VPN-туннеля, подходит практически для любых приложений.
Если приложение работает с одним определённым сервером, можно настроить SSH-клиент таким образом, чтобы он пропускал через SSH-туннель TCP-соединения, приходящие на определённый TCP-порт машины, на которой запущен SSH-клиент. Например, клиенты Jabber подключаются по умолчанию на порт 443. Тогда, чтобы настроить подключение к серверу Jabber через SSH-туннель, SSH-клиент настраивается на перенаправление подключений с любого порта локальной машины (например, с порта 4430) на удалённый сервер (например, jabber.example.com и порт 443):

$ ssh -L 4430:jabber.example.com:443 somehost

В данном случае Jabber-клиент настраивается на подключение к порту 4430 сервера localhost (если ssh-клиент запущен на той же машине что и Jabber-клиент).

Для создания ssh-туннеля необходима машина с запущенным ssh-сервером и доступом к jabber.example.com. Такая конфигурация может использоваться в случае, если с локальной машины доступ к jabber.example.com закрыт файерволом, но есть доступ к некоторому ssh-серверу, у которого ограничения доступа в Интернет отсутствуют.