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【详细】SSH公私钥认证与渗透测试攻击场景

news 2025/9/19 15:52:35

SSH（Secure Shell）是一个用于远程登录和执行命令的网络协议，其认证方式通常有两种：基于密码的认证和基于公私钥的认证。本文将详细介绍SSH公私钥认证机制，并探讨在渗透测试场景中，如何利用对靶机具有读取和写入权限的情况下，进行公私钥认证攻击。

公私钥认证基础知识

SSH公私钥认证流程

SSH的公私钥认证机制基于非对称加密原理，旨在通过验证客户端的身份来确保远程访问的安全性。与传统的密码认证不同，公私钥认证不依赖于明文密码，因此具有更高的安全性。其认证流程可以分为以下几个关键步骤：

1. 客户端生成公私钥对

首先，客户端需要生成一对公私钥。公钥可以公开，而私钥则必须严格保密。生成密钥对的常用工具是 ssh-keygen，生成的私钥通常存储在客户端机器的 ~/.ssh/id_rsa 路径中，而公钥则存储在 ~/.ssh/id_rsa.pub 文件中。

生成命令如下：

ssh-keygen -t rsa -b 2048

-t rsa：指定使用RSA算法生成密钥对。
-b 2048：指定密钥长度为2048位，以提高加密强度。

2. 客户端将公钥添加到远程主机的 `authorized_keys` 文件

生成公私钥对后，客户端需要将公钥上传到远程主机的 authorized_keys 文件中。该文件通常位于远程主机的用户主目录下的 .ssh/authorized_keys 路径。

常用的上传方法是通过 ssh-copy-id 工具：

ssh-copy-id username@remote_host

此命令将客户端的公钥自动添加到目标主机的 authorized_keys 文件中。如果手动操作，客户端可以将 id_rsa.pub 中的内容复制到远程主机的 authorized_keys 文件。

3. 客户端发起SSH连接

当客户端准备登录远程主机时，会通过 ssh 命令发起连接，并指定使用私钥进行身份验证。此时，客户端会向远程主机提供自己的私钥，启动身份验证过程。

ssh -i ~/.ssh/id_rsa username@remote_host

4. SSH连接的身份验证过程

身份验证是SSH公私钥认证的核心步骤，包含以下几个阶段：

远程主机发送挑战消息：当客户端连接到远程主机时，远程主机会向客户端发送一个随机生成的“挑战消息”。
客户端使用私钥签名：客户端使用私钥对挑战消息进行签名。由于私钥是唯一的，只有客户端持有私钥，其他人无法伪造签名。
客户端发送签名结果：客户端将签名结果发送回远程主机。
服务器验证签名：远程主机使用客户端事先上传的公钥验证签名。如果签名验证成功，表示客户端的身份是合法的，SSH连接被允许建立。若公钥不匹配，则连接会被拒绝。

5. 私钥加密保护与密码输入

如果客户端的私钥设置了密码保护，系统会在使用该私钥进行身份验证时要求输入密码。密码保护增强了安全性，即使私钥泄露，未经授权的人也无法使用私钥登录。

6. 登录成功

一旦签名验证成功，且（如果有）私钥密码输入正确，远程主机会建立SSH会话，允许客户端访问远程主机。客户端即可执行命令、传输文件等。

公钥和私钥的信任关系

私钥：私钥用于身份验证，保存在客户端，必须严格保密。私钥的安全性至关重要，一旦私钥泄露，攻击者可以伪装成客户端进行登录。
公钥：公钥是用来授权的，存放在远程主机的 authorized_keys 文件中。公钥允许服务器确认客户端身份，服务器根据客户端提供的签名验证公钥的合法性。

虽然公钥可以公开，但公钥本身并不提供认证功能，认证过程依赖于私钥和公钥的匹配关系。也就是说，公钥和私钥是一对匹配的密钥，只有拥有私钥的一方才能通过公钥认证成功。

信任链的建立

公私钥认证的安全性依赖于服务器是否信任已上传的公钥。一旦客户端的公钥被添加到远程主机的 authorized_keys 文件中，远程主机就会信任该公钥所对应的私钥，从而允许该私钥对应的客户端进行无密码登录。这种机制避免了密码明文传输，提升了安全性。

公私钥生成与关联

私钥可以生成公钥，但反过来，公钥无法直接生成私钥。若你只拥有私钥，可以通过以下命令从私钥中恢复对应的公钥：

ssh-keygen -y -f id_rsa > id_rsa.pub

-y：表示从已有的私钥生成公钥。
-f id_rsa：指定私钥文件的路径。
> id_rsa.pub：将生成的公钥输出到 id_rsa.pub 文件。

这种方法可以帮助恢复丢失的公钥，前提是你已拥有对应的私钥。

几个重要文件介绍

SSH的公私钥认证机制依赖于以下几个关键文件，通常位于用户的 ~/.ssh/ 目录下：

私钥 (id_rsa)：存储在客户端，必须严格保密。如果私钥泄露，攻击者可以使用该私钥登录目标主机。
公钥 (id_rsa.pub)：可以公开，通常用于授权其他系统进行无密码登录。公钥需要添加到远程主机的 authorized_keys 文件中。
授权文件 (authorized_keys)：存储了允许通过SSH登录的公钥列表。每个公钥对应一个客户端，服务器会根据该文件中的公钥来验证客户端身份。

对于这些文件，SSH对权限的要求如下：

authorized_keys 文件的权限通常设置为 600，即只有文件所有者可以读取和写入。
.ssh/ 目录的权限设置为 700，即只有文件所有者可以访问该目录。

配置要求

为了启用公钥认证，靶机的SSH服务需要进行相应配置。通常，这些配置位于 /etc/ssh/sshd_config 文件中。以下是必须启用的配置项：

PubkeyAuthentication yes
AuthorizedKeysFile     .ssh/authorized_keys

PubkeyAuthentication yes：启用公钥认证。
AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys：指定公钥存放路径，通常为 ~/.ssh/authorized_keys。

攻击场景一：获得靶机私钥进行登录

如果攻击者通过任意文件读取等漏洞获取了靶机用户的私钥，则攻击者可以使用该私钥直接登录。

为什么不需要依赖 authorized_keys 文件中的公钥？
当你持有对方的私钥时，服务器已经信任该私钥与对应的公钥是匹配的。因此，在进行SSH连接时，服务器会直接信任该私钥，不需要再验证是否有该公钥在 authorized_keys 文件中。因此，一旦你获得了对方的私钥，你就可以跳过公钥的验证过程，直接进行身份验证。

步骤

确保私钥权限正确：私钥文件的权限需要设置为 600，否则无法正常使用：
```
chmod 600 id_rsa
```
尝试登录：
- 如果私钥没有设置密码保护，攻击者可以直接使用以下命令进行登录：
```
ssh username@靶机IP -i id_rsa
```
- 如果私钥加密（即设置了密码保护），攻击者需要知道私钥的密码。此时，可以尝试进行密码爆破。

爆破私钥密码

如果私钥加密且密码丢失，可以使用 john the ripper 工具进行密码爆破。以下是具体步骤：

转换私钥格式：
使用 ssh2john.py 脚本将私钥转换为 john 可以识别的格式：
```
ssh2john id_rsa > ~/id_rsa.hash
```

进行密码爆破：
使用 john 工具进行爆破：

john ~/id_rsa.hash --wordlist=/usr/share/wordlists/rockyou.txt

成功登录：
一旦密码爆破成功，攻击者就可以使用私钥登录：
```
ssh username@靶机IP -i id_rsa
```

攻击场景二：通过公钥认证登录

如果攻击者对靶机具有目录写入权限，且靶机配置了公钥认证，那么攻击者可以将自己的公钥添加到靶机的 authorized_keys 文件中，从而实现无密码SSH登录。

步骤

生成SSH密钥对：
在攻击者的工作站（如Kali Linux）上生成一对新的SSH密钥对：
```
ssh-keygen -t rsa
```
- -t rsa：使用RSA算法生成密钥。
- 按照提示完成生成过程，通常使用默认路径（如 /root/.ssh/id_rsa），并选择不设置密码保护（直接按回车跳过）。
查看公钥并复制：
查看并复制生成的公钥：
```
cat /root/.ssh/id_rsa.pub
```
将公钥添加到靶机的 authorized_keys 文件：
如果攻击者具有写入靶机某些目录的权限，可以将自己的公钥添加到目标用户的 ~/.ssh/authorized_keys 文件中：
```
echo "公钥内容" >> /home/username/.ssh/authorized_keys
```
无密码登录靶机：
完成上述步骤后，攻击者即可使用公钥进行无密码登录：
```
ssh username@靶机IP
```

总结

在了解了SSH公私钥认证机制后，攻击者可以通过以下方式进一步扩大攻击面：

获取SSH私钥：如果攻击者能够获取靶机的SSH私钥，并且目标系统配置了公钥认证，则可以直接通过私钥进行登录。
写入公钥实现无密码登录：若攻击者能够访问靶机的 authorized_keys 文件，则可以通过将自己的公钥写入该文件，实现对靶机的无密码登录。