RSA/DSA 密钥的工作原理

Posted 2020-07-20 圣哥的技术狗窝

下面从整体上粗略的介绍了 RSA/DSA 密钥的工作原理。让我们从一种假想的情形开始，假定我们想用 RSA 认证允许一台本地的 Linux 工作站（称作 localbox）打开 remotebox 上的一个远程 shell，remotebox 是我们的 ISP 的一台机器。此刻，当我们试图用 ssh 客户程序连接到remotebox 时，我们会得到如下提示：

% ssh [email protected]
[email protected]‘s password:

此处我们看到的是 ssh 处理认证的缺省方式的一个示例。换句话说，它要求我们输入 remotebox 上的 drobbins 这个帐户的密码。如果我们输入我们在 remotebox 上的密码，ssh 就会用安全密码认证协议，把我们的密码传送给 remotebox 进行验证。但是，和 telnet 的情况不同，这里我们的密码是加密的，因此它不会被偷看到我们的数据连接的人截取。一旦 remotebox 把我们提供的密码同它的密码数据库相对照进行认证，成功的话，我们就会被允许登录，还会有一个 remotebox 的 shell 提示欢迎我们。虽然 ssh 缺省的认证方法相当安全，RSA 和 DSA 认证却为我们开创了一些新的潜在的机会。

但是，与 ssh 安全密码认证不同的是，RSA 认证需要一些初始配置。我们只需要执行这些初始配置步骤一次。之后，localbox 和 remotebox 之间的 RSA 认证就毫不费力了。要设置 RSA 认证，我们首先得生成一对密钥，一把专用密钥和一把公用密钥。这两把密钥有一些非常有趣的性质。公用密钥用于对消息进行加密，只有拥有专用密钥的人才能对该消息进行解密。公用密钥只能用于 加密，而专用密钥只能用于对由匹配的公用密钥编码的消息进行解密。RSA（和 DSA）认证协议利用密钥对的这些特殊性质进行安全认证，并且不需要在网上传输任何保密的信息。

要应用 RSA 或者 DSA 认证，我们要执行一步一次性的配置步骤。我们把公用密钥拷贝到 remotebox。公用密钥之所以被称作是“公用的”有一个原因。因为它只能用于对那些给我们的消息进行 加密，所以我们不需要太担心它会落入其它人手中。一旦我们的公用密钥已经被拷贝到remotebox 并且为了 remotebox 的 sshd 能够定位它而把它放在一个专门的文件（~/.ssh/authorized_keys）里，我们就为使用 RSA 认证登录到remotebox 上做好了准备。

要用 RSA 登录的时候，我们只要在 localbox 的控制台键入 ssh [email protected]，就象我们常做的一样。可这一次，ssh 告诉remotebox 的 sshd 它想使用 RSA 认证协议。接下来发生的事情非常有趣。Remotebox 的 sshd 会生成一个随机数，并用我们先前拷贝过去的公用密钥对这个随机数进行加密。然后， sshd 把加密了的随机数发回给正在 localbox 上运行的 ssh。接下来，轮到我们的 ssh 用专用密钥对这个随机数进行解密后，再把它发回给 remotebox，实际上等于在说：“瞧，我确实有匹配的专用密钥；我能成功的对您的消息进行解密！”最后， sshd 得出结论，既然我们持有匹配的专用密钥，就应当允许我们登录。因此，我们有匹配的专用密钥这一事实授权我们访问remotebox。