LInux(二十一)——Linux SSH 基于密钥交换的自动登录原理简介及配置说明

前言

SSH（Secure Shell）是一种加密的网络传输协议，用于在不安全的网络中提供安全的远程登录和其他安全网络服务。基于密钥的认证机制是 SSH 提供的一种高安全性且便于自动化的登录方式。本文旨在介绍 SSH 基于密钥交换的自动登录原理，并提供在 Linux 和 Windows 环境下的详细配置步骤，帮助用户实现无需密码的快速、安全登录。

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一、SSH 密钥登录原理简介

1.1 协商交互过程

SSH 密钥认证过程基于非对称加密机制，具体流程如下：

1. 客户端向目标服务器发起 SSH 登录请求。若服务器启用了密钥认证方式，将优先尝试该方式验证用户身份。
2. 服务器根据用户目录下的公钥配置文件（如 ~/.ssh/authorized_keys）读取有效的公钥信息。
3. 服务器生成一串随机数，并使用对应用户的公钥对其进行加密。
4. 服务器将加密后的密文发送回客户端。
5. 客户端使用本地存储的私钥（默认或通过 -i 参数指定）尝试解密该密文。
6. 若解密失败，则转而尝试其他认证方式（如密码认证）。若解密成功，客户端将解密得到的原文发回服务器，以此证明其拥有对应私钥。
7. 服务器比对客户端返回的原文与之前生成的随机数。若一致，则认证成功，允许登录；否则认证失败，继续尝试其他登录方式。

证书校验交互登录流程示意图所示：

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二、Linux 环境下配置与登录演示

2.1 生成密钥对

使用 ssh-keygen 工具生成 RSA 密钥对，命令如下：

ssh-keygen -t rsa -P '' -f /root/.ssh/id_rsa

参数说明：

参数	含义	解释
ssh-keygen	密钥生成工具	OpenSSH 中用于创建认证密钥对的程序。
-t rsa	指定密钥类型	使用 RSA 算法，兼容性好，也可选用 ed25519 或 ecdsa。
-P ''	设置私钥密码	空密码表示私钥不受密码保护，便于自动化，但安全性降低。
-f /root/.ssh/id_rsa	指定密钥文件路径	私钥保存为指定路径，公钥自动保存为同名文件加 .pub 后缀。

# 查看私钥和公钥
[root@simon110 ~]# vim /root/.ssh/id_rsa
[root@simon110 ~]# vim /root/.ssh/id_rsa.pub 

2.2 分发公钥至目标服务器

使用 ssh-copy-id 工具将公钥复制到目标服务器：

ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.10.123

过程中需输入目标服务器用户密码，完成公钥写入。

2.3 测试自动登录

执行以下命令测试是否可实现无密码登录：

ssh root@192.168.10.123

若配置成功，将直接登录远程主机，无需输入密码。

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三、Windows 环境下使用 Xshell 配置密钥登录

3.1 生成密钥对

1. 打开 Xshell，依次选择【工具】→【用户密钥管理者】，点击【生成】。
2. 选择密钥类型为 RSA，长度默认 2048 位，点击【下一步】。
3. 生成密钥对后，继续【下一步】。
4. 密钥加密密码可留空，以便实现自动化登录。
   
   

3.2 部署公钥至目标服务器

1. 复制生成的公钥字符串。
   

2. 登录目标服务器，将公钥内容追加至对应用户的 ~/.ssh/authorized_keys 文件中：

echo '你的公钥' >> /root/.ssh/authorized_keys

3.3 配置 Xshell 连接使用密钥认证

1. 新建或编辑会话，填写目标主机 IP 和用户名。
2. 在【用户身份验证】中选择“Public Key”方式，并指定刚才生成的私钥文件。
3. 点击【确定】保存配置，即可实现一键登录。

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总结

通过以上介绍和演示，我们已经掌握了SSH密钥认证的登录机制及其在Linux和Windows系统下的配置流程。这种认证方式不仅增强了登录安全性，消除了密码传输隐患，还为自动化运维和脚本执行带来了极大便利。

需要特别注意的是，未设置密码保护的私钥文件必须妥善保管，以防泄露造成安全隐患。在实际应用中，建议根据安全需求决定是否设置私钥密码，同时合理调整服务器端SSH配置，在安全性和便捷性之间取得平衡。

整体流程如下：

• 准备阶段：生成密钥对并部署公钥至服务器；
• 认证阶段：客户端请求登录，服务器返回加密随机数，客户端解密并返回原文，完成验证；
• 结果：验证成功则登录，失败则转其他认证方式。