CentOS 7 下安全配置 SSH (一)

阿恆

December 15, 2015

SSH 通常是我們進入新伺服器的第一個應用程式，它也取代了 telnet 和 rsh 成為管理伺服器的最主要介面。儘管 SSH 預設使用加密通訊，登入的密碼和通訊內容都不容易被偷窺，預設的設定大致上安全，可惜由於需要兼顧舊用戶和舊系統，一些過時和不安全的選項仍然被開啟着，在國家級黑客橫行無忌的年代，系統中任何一顆鬆掉的螺絲都會致命，所以我們將會討論如何加強 SSH 的安全性。這一篇只討論基本的安全配置，比較容易理解，過程也比較簡單，對用戶的負面影響也比較少，較進階和較具爭議性的安全配置將會留待下一篇討論。

以下的方法，一部分已經在「安裝 CentOS 7 後必做的七件事」中討論過，不過為了完整起見，我會重複解說 SSH 相關的部分，希望大家包涵，不過內容會比較詳盡，例如會加入對用戶體驗的影響，增加技術討論的篇幅，和比較支持與反對方的意見等等。在該篇文章中與 SSH 無關的部分例如更改 root 密碼等等，將不會重複討論，但他們對系統的安全性同樣重要，請大家不要忽視。

1. 使用第二代通訊協定

SSH 的通訊協定分為第一代和第二代，不用多說第二代有更多功能、選項、和更高的安全性，它是在 2006 正式由 IETF 發表，至今已有十年。由於兩代 SSH 協定並不兼容，我們只能二選其一，CentOS 7 的 SSH 預設使用第二代協定，所以無需做任何設定，但我建議在設定檔中明確寫清楚，開啟 /etc/ssh/sshd_config，尋找：

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#Protocol 2

改為：

1
Protocol 2

跟着輸入以下指令重新啟動 sshd：

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systemctl restart sshd.service

完成後不要登出系統，使用另一個視窗嘗試用普通帳號 SSH 登入。

2. 不容許空白密碼

其中一個登入 SSH 的方法是輸入帳號名稱和密碼，不過當 CentOS 7 新增一個帳號的時候，可以不設定初始密碼，登入的時候只需輸入帳號名稱，這顯然十分不安全，所以我們應該禁止這類型的帳號登入 SSH，CentOS7 的 SSH 預設禁止這類型的帳號登入，但我建議在設定檔中明確寫清楚，開啟 /etc/ssh/sshd_config，尋找：

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#PermitEmptyPasswords no

改為：

1
PermitEmptyPasswords no

3. 禁止 root 使用 SSH 登入

CentOS 7 的 SSH 預設容許任何帳號登入，包括 root 和普通帳號，為了避免 root 帳號被暴力入侵，我們必須禁止 root 帳號的 SSH 功能，事實上 root 也沒有必要 SSH 登入伺服器，因為只要使用 su 或 sudo 指令（當然需要輸入 root 的密碼）普通帳號便可以擁有 root 的權限。開啓 /etc/ssh/sshd_config，尋找：

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# PermitRootLogin yes

修改為：

1
PermitRootLogin no

最後輸入以下指令重新啟動 sshd：

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systemctl restart sshd.service

這樣黑客要取得 root 的權限，必須先破解一個普通用戶帳號，然後再破解 root 的密碼，難度增加了。

完成後不要登出系統，使用另一個視窗嘗試用普通帳號 SSH 登入，退出後再嘗試用 root 帳號 SSH 登入。

這一項設定只會影響需要使用 root 權限工作的人，所以影響的人數十分少，影響也很輕微，但對安全性卻有極大幫助。

4. 使用非常規的 SSH 端口

SSH 預設使用端口（port） 22，這是在 IANA 註冊的官方端口，但沒有人說 SSH 不能使用其他端口，很多黑客專門向伺服器的 22 端口發動攻擊，即使你的伺服器固若金湯、牢不可破，但是要系統日以繼夜接受攻擊，消耗的系統資源（網絡、處理器、記憶體等等）也不會少，何況它是否真的牢不可破還說不定呢！所以有必要讓 SSH 使用其他端口，只讓有權使用 SSH 的用戶知道。

開啓 /etc/ssh/sshd_config，尋找：

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# Port 22

修改為：

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Port 10837

你可以把 10837 改為任何 1024 – 65535 之間的數字，若果怕與某些系統服務發生衝突，可以參考一下這裏。

跟著重新啟動 sshd：

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systemctl restart sshd.service

然後是設定防火牆，CentOS 7 的內核已經有防火牆 netfilter，但你的系統未必安裝了用戶界面，較前版本的 CentOS 預設使用 iptables，但 CentOS 7 開始使用效能更高、穩定性更好的 firewalld。習慣使用 iptables 的管理員仍然可以在 CentOS 7 安裝和使用 iptables，但必須注意 iptables 和 firewalld 不能同時運作。

如果伺服器尚未安裝 firewalld，可以使用以下指令安裝，不確定是否已經安裝的話也可以輸入這個指令，它會告訴你已經安裝然後退出。

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yum install firewalld

跟著啟動：

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systemctl start firewalld

設定 firewalld 的方法有兩個，第一個是修改 firewalld 有關 sshd 的設定，把端口 22 改為 10837，這是正統的做法，但步驟比較多；第二個是要求 firewalld 開啓端口 10837，不指定它屬於哪一個服務（service），這個做法通常處理臨時的端口開啓／封鎖，步驟簡單，但是日後你要是忘記了這個端口為甚麼開啟了呢？甚麼時候開啟的呢？為了哪一項服務開啟呢？可能有點麻煩。我兩種方法都會介紹一下，但作為專業的系統管理員（即使不是真正的專業，也應該具備這樣的心態），我推薦使用第一種方法。

設定防火牆方法一：

複製 firewalld 有關 sshd 的設定檔案：

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cp /usr/lib/firewalld/services/ssh.xml /etc/firewalld/services/

開啓 /etc/firewalld/services/ssh.xml，尋找：

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<port protocol="tcp" port="22"/>

修改為：

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<port protocol="tcp" port="10837"/>

儲存後重新載入 firewalld:

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firewall-cmd --reload

設定防火牆方法二：

輸入以下指令：

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firewall-cmd --zone=public --add-port=10837/tcp --permanent

就是這樣簡單！

不論使用哪種方法，完成後不要登出系統，使用另一個視窗嘗試登入，例如：

`1`	`ssh -p 10837 [email protected]`

不少人對更改 SSH 端口的有效性有異議，主要的反對意見認為鐵了心要駭入你的伺服器的人，不會只嘗試端口 22 後便放棄，一定會掃描所有 65,536 個 TCP 端口（port scanning），編寫一個掃描 TCP 端口的程式很簡單，執行起來也很快速，除非你不使用 SSH，否則一定會被他們找到你使用的端口，然後發動攻擊，所以更改 SSH 端口無助加強安全性。另一方面，用戶每次登入 SSH 都要加上 -p 10837 這個參數，也添加麻煩。

我同意這些論點，更改 SSH 端口無助防止有技術、有決心、有資源的黑客，但是它至少阻擋一些隨意找一個伺服器，然後在端口 22 碰碰運氣的小伙子，別低估這些小伙子的數量，這些十來歲還在讀中學或者大學的小伙子的數量是十分驚人的，而且藉著自動 ip 掃描的程式，他們可以在短時間內掃描大量開啟了端口 22 的伺服器，更改 SSH 的端口可以避免成為他們的攻擊對象。總的來說，這是防範低階黑客的有效手段。

更改 SSH 端口的另一個好處，是大幅減少 SSH 日誌（log）的長度，當你用人手翻閱日誌查找不尋常的網絡活動時，便了解它的可貴。一些查閱日誌的工具例如 fail2ban 等也可因此而提升效能。

5. 啟用公鑰驗證

現在只有普通帳號才能透過 SSH 登入伺服器，但是 SSH 提供一個更先進更安全的驗證方法：公鑰驗證法。

首先每一名用戶建立一對加密鑰匙（密鑰和公鑰），密鑰儲存在日常使用的電腦，公鑰則儲存在伺服器，使用 SSH 聯繫到伺服器的時候，電腦會把一些建立連線請求的資料，其中包括帳號名稱和公鑰，並且把部分資料用密鑰製作數碼簽署，一股腦兒送到伺服器，伺服器檢查自己的「公鑰庫」是否包含送來的公鑰，有的話再驗證數碼簽署，成功的話便直接登入伺服器，無需輸入帳號密碼。

第一步在日常使用的電腦上使用 ssh-keygen 指令建立一對加密鑰匙，它會詢問儲存加密鑰匙的檔案名稱，和把鑰匙加密的密碼，檔案名稱使用預設的路徑和名稱便可以：

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ssh-keygen -t rsa

![建立帳號的 RSA 加密鑰匙](060.png 建立帳號的 RSA 加密鑰匙")

這個指令會創造兩個檔案，一個名為 id_rsa，是你的 RSA 密鑰，另一個是 id_rsa.pub，是你的 RSA 公鑰。這兩條鑰匙的預設長度是 2048 bit，安全程度達 112 bit，估計在 2030 年前都不可能暴力破解，可說十分安全（這純碎是數學上的預測，不考慮硬件技術的突破、加密算法研究的突破、硬件瑕疵等因素），如果你不放心，可以使用 -b 參數設定鑰匙的長度，例如：

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ssh-keygen -t rsa －b 4096

有些人認為太長的鑰匙拖慢了加密／解密的過程，因而減慢了通訊的速度，那是對加密通訊的無知做成的誤解！公鑰加密法只是用來建立通訊，過程中雙方會協商對稱加密法（例如 AES）的鑰匙，此後 SSH 只會使用對稱加密法來加密通訊的內容。所以公鑰加密法鑰匙長度對速度的影響，只發生在開始的階段，此後的加密／解密的工作都由效能遠遠優勝的對稱加密法負責。

你也可以把加密算法從 RSA 改為更先進、效能更高的橢圓曲線算法（elliptic curve crytography），只要把上面指令中的 rsa 改為 ed25519 便可以了，ed25519 的鑰匙長度固定是 256 bit，安全程度相當於 128 bit，由於長度固定，所以無須使用 -b 指定長度。

公鑰必需上傳到伺服器並且附加於用戶帳號裏面的 ~/.ssh/authorized_keys 檔案中，這個檔案儲存所有可透過 SSH 登入到這一個帳號的公鑰。

SSH 的設定檔 /etc/ssh/sshd_config 中可以使用 PubkeyAuthentication 來啟用／停用公鑰驗證法，沒有設定的話 CentOS 7 的 SSH 預設啟用這個方法，你也可以加入這一行明確啟用它：

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PubkeyAuthentication yes

如果你有兩台或以上電腦需要使用 SSH 登入伺服器，便要在每一台電腦重複以上步驟，很多懶惰的人把這一對加密鑰匙（公鑰和密鑰）複製到其他電腦，這樣做的確可以從不同的電腦登入伺服器，但卻提高了加密鑰匙被盜取的風險，違反了公鑰驗證的原意。

有些人建議使用公鑰驗證法後，密碼登入的方法便應該停用，因為這是一個比較容易被暴力破解的方法，方法是在設定檔 /etc/ssh/sshd_config 中尋找：

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PasswordAuthentication yes

把它改為：

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PasswordAuthentication no

如果你打算只使用公鑰驗證法，這是對的。不過我在下一篇文章將會討論雙重驗證法，即是公鑰驗證法和密碼驗證法同時使用，屆時我們仍然要開啟密碼驗證法，倒不如暫時把它保留著。

在日常使用電腦中的加密鑰匙應該以穩當的密碼保護，必須明白你的電腦並不是絕對安全的，例如你的朋友可能會借你的電腦檢查電郵；當你離開位子上廁所而屏幕保護程式啟動之前，誰人接觸過你的電腦？你的手提電腦也有可能被盜取或遺失，諸如此類的情況多不勝數，倘若你的 SSH 密鑰沒有密碼保護，等於你的伺服器沒有密碼保護。

公鑰驗證法比密碼登入法安全的原因，是用暴力破解公鑰／密鑰近乎不可能，尤其是你使用的 RSA 鑰匙長度達到 2048 bit 或以上，相當於黑客要暴力測試 2^112 個密碼，以現代的電腦技術，即使具備國家級的電腦設備也不可能破解。相反地，暴力破解你的登入密碼便容易得多了，假設你精心挑選了一個 8 個字符，包含大小寫英文字母、數字和標點符號，並且完全隨機產生的密碼，安全性也只有大約 48 bit，相當於黑客要暴力測試 2^48 個密碼，即使是一台桌面電腦也可以輕易做到。

使用公鑰驗證法後，伺服器不容易被暴力入侵，但儲存在桌面電腦或手提電腦內的密鑰又怎麼樣呢？它們的安全性取決於那些電腦的安全性，和保護密鑰的密碼安全性。有些人認為公鑰驗證法只是把風險從伺服器轉移到桌面和手提電腦，安全性沒有提高，某些情況下反而下降了。所以有人提出多重驗證（multi-factor authentication）概念，我們將會在第二部分詳細討論。

6. 限制可登入 SSH 的用戶

審視一下哪些帳號需要使用 SSH 登入伺服器，只讓這些帳號透過 SSH 登入，可以減少被攻擊的和被攻陷的機會。假如伺服器只容許 peter 和 jane 兩個帳號登入，可以在 /etc/ssh/sshd_config 加入：

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AllowUsers peter jane

帳號名稱之間用空白字符分隔，帳號名稱可以使用通配字符 * 和 ?，不過我不建議這樣做，因為

你可能不小心容許了一些不該使用 SSH 的帳號登入。
將來新增了一些不該使用 SSH，但巧合地匹配這些模式的帳號，讓他們擁有登入 SSH 權限。

跟着輸入以下指令重新啟動 sshd：

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systemctl restart sshd.service

完成後不要登出系統，嘗試使用 peter 或者 jane 帳號在另一個視窗登入，退出後再嘗試用其他帳號登入。

除了 AllowUsers 之外，也可以使用 DenyUsers 明確拒絕某些帳號登入，例如：

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DenyUsers simon john

如果伺服器設定了用戶群組，也可以用群組名稱來授權／拒絕 SSH 登入，例如：

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2
AllowGroups developers testers
DenyGroups dbusers</pre>

7. 停用不需要的驗證方法

CentOS 7 的 SSH 提供九種帳戶驗證方法：

驗證方法	SSH 協定版本	設定檔案中沒有指定時的預設值	CentOS 7 的 SSH 預設值
ChallengeResponseAuthentication	1, 2	yes	no
GSSAPIAuthentication	2	no	yes
HostbasedAuthentication	2	no	no
KbdInteractiveAuthentication	1, 2	yes*	no
KerberosAuthentication	1, 2	no	no
PasswordAuthentication	1, 2	yes	yes
PubkeyAuthentication	2	yes	yes
RhostsRSAAuthentication	1	no	no
RSAAuthentication	1	no	no

* 如果設定檔案沒有指定 KbdInteractiveAuthentication 的值，它將會與 ChallengeResponseAuthentication 的值相同。

啟用不需要的驗證法等於設立一道我們不會使用的門，儘管這道門關著，但它始終是一個安全隱患，所以我們應該只啟用需要的驗證法。

假如你只使用公鑰驗證法，請把所有其他驗證法明確設定為 no，不要依賴 SSH 的預設值。前面第五節已經介紹過公鑰驗證法和啟用它的方法，啟用／停用其他驗證法的方法也差不多，這裡不打算逐一說明。

我建議你最少要啟用公鑰驗證法 (PubkeyAuthentication yes)，若果你打算結合密碼驗證法實現多重驗證，可以保留密碼驗證法 (PasswordAuthentication yes)，其他驗證法除非真的有需要，否則都應該停用 (例如 GSSAPIAuthentication no)。

若果你不使用外掛驗證模組 (PAM – Pluggable Authentication Module)，應該一併停用 PAM，不過如果系統正在運行 SELinux，停用 PAM 而沒有加入適當的 SELinux 規則，會引致不可預知的結果，所以在 SELinux 環境下可以保留使用 PAM。CentOS 7 的 SSH 預設啟用 PAM，需要停用的話可以在 /etc/ssh/sshd_config 中尋找：

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UsePAM yes

改為：

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UsePAM no

跟着輸入以下指令重新啟動 sshd：

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systemctl restart sshd.service

一如既往，完成後不要登出系統，嘗試在另一個視窗登入。

總結

以上是比較簡單和容易理解的設定，如果你有任何問題或指正，歡迎在下面迴響中提出和討論。下一篇將討論比較複雜，必較具爭議性，和對用戶體驗有較大影響的設定。