SSH

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Secure Shell oder SSH ist ein Netzwerkprotokoll, welches den sicheren Datenaustausch zwischen zwei Computern über ein Netzwerk gestattet. SSH bietet dank Verschlüsselung Diskretion und Integrität der versendeten Daten. Als Verschlüsselungsverfahren wird ein asymmetrisches Kryptosystem (Verschlüsselung durch Public- und Private-Keys) eingesetzt, um den zugreifenden Computer und - falls benötigt - auch den zugreifenden Benutzer zu verifizieren.

SSH wird normalerweise benutzt, um sich in einem entfernten System einzuloggen und Kommandos auszuführen. Zusätzlich werden Tunneling, das Transmission Control Protocol (TCP) und X11 Verbindungen unterstützt. Datentransfer kann durch die Protokolle SFTP und SCP erreicht werden.

Standardmäßig lauscht der SSH-Server auf den Standard-TCP-Port 22. Ein SSH-Client-Programm wird normalerweise zur Herstellung einer Verbindung zu einem sshd (Secure Shell Daemon) benutzt. Beide Programme sind für die meisten modernen Betriebssysteme vorhanden. U.a. für Mac OS X, GNU/Linux, Solaris und OpenVMS. Proprietäre, freie und Open Source Versionen in unterschiedlicher Komplexität und Vollständigkeit existieren.

(Quelle: Secure Shell])

OpenSSH

OpenSSH (OpenBSD Secure Shell) ist eine Sammlung von Programmen, die eine verschlüsselte Verbindung über ein Computernetzwerk mit dem SSH-Protokoll erlauben. Sie wurde als eine Open-Source-Alternative zu der proprietären Secure Shell Software Suite des Unternehmens SSH Communications Security erstellt. OpenSSH wird als Teil des OpenBSD Projektes entwickelt und von Theo de Raadt geleitet.

OpenSSH wird gelegentlich mit dem ähnlich benannten OpenSSL verwechselt. Beide Projekte haben allerdings verschiedene Zwecke und werden von verschiedenen Teams entwickelt. Der ähnliche Name kommt allein von ähnlichen Zielen.

Installation

Das Programm ist als openssh in core verfügbar, und kann von dort mittels Pacman installiert werden.

pacman -S openssh

Nach der Installation stehen einige Programme zur Verfügung:

• ssh Ein Programm, mit dem man verschlüsselt auf die Shell entfernter Rechner zugreifen kann, aber auch Verbindungen tunneln kann.
• scp Ein Programm, um verschlüsselt Dateien zu übertragen. Es funktioniert ähnlich wie cp kann jedoch auf Dateien entfernter Rechner zugreifen.
• ssh-keygen Mit diesem Programm kann man Schlüssel erstellen, welche die Passwort Authentifizierung auf entfernten Rechnern ersetzen können.
• ssh-copy-id Mit diesem Programm können die erstellten Schlüssel für die Authentifizierung einfach und sicher ausgetauscht werden.
• sshd Ein Daemon, der verwendet werden kann, um den Computer als entfernten Computer verwenden zu können.

Verwendung

Client ssh

Die SSH-Client-Konfigurationsdatei wird unter /etc/ssh/ssh_config automatisch angelegt. Die Standardkonfiguration ist für viele Fälle absolut ausreichend. Um die Sicherheit ein wenig zu erhöhen, kann die ProtocolVersion auf 2 beschränkt werden. Die Standardeinstellung 2,1 besagt, dass zuerst eine Verbindung über Version 2 versucht werden soll. Version 1 öffnet einem aktiven Angreifer einige Sicherheitsrelevanten Möglichkeiten wie MITM oder Datainsertion [1][2].

Mit $ ssh [-p port] [user@]host wird eine sichere Verbindung zum Server host aufgebaut. Die Angabe von Port und User sind dabei optional. Wird der User weggelassen, so nimmt ssh den aktuellen Benutzernamen für den Verbindungsaufbau.

Beispiele

• # ssh root@archlinux.com Baut eine root Verbindung zum Server archlinux.com auf.
• # ssh -p 2222 max@192.168.0.2 Baut eine Verbindung zum Computer 192.168.0.2 auf Port 2222 auf und versucht sich dort mit dem Benutzernamen max einzuloggen.
• # ssh ::1 Baut eine Verbindung zu localhost über IPv6 auf.

Daemon sshd.service

Die Konfigurationsdatei des Daemons /etc/ssh/sshd_config sollte vor dem Start entsprechend angepasst werden:

• AllowUsers user1 user2 schränkt den Zugriff auf die Benutzer user1 und user2 ein.
• AllowGroups sshusers schränkt den Zugriff auf Benutzer der Gruppe sshusers ein.
• Protocol 2 beschränkt den Server lediglich auf die Verwendung von Protocol Version 2.
• LoginGraceTime 120 bedeutet, dass man nach 120 inaktiven Sekunden automatisch getrennt wird.
• PermitRootLogin no verbietet einen direkten Login des Benutzers root. Aufrufe per sudo bleiben davon unberührt.
• PasswordAuthentication no Kann benutzt werden, wenn man anstatt Passwörtern nur noch Schlüssel für die Authentifizierung ermöglichen will.
• ChallengeResponseAuthentication no ChallengeResponseAuthentication kann sicher implementiert sein. Ist jedoch das Backend falsch konfiguriert, wird hier ebenfalls nur nach dem Passwort gefragt. Es bietet sich daher an, sofern man sich mit PAM aber nur eine Authentifizierung über Schlüssel zulassen möchte zu deaktivieren.
• ListenAddress :: Um auch IPv6 Verbindungen zuzulassen.

In der Datei /etc/issue kann eine Nachricht hinterlassen werden, die bei jedem Login über ssh angezeigt wird.

Der Daemon welcher die Verbindung zu dem Computer zulässt sollte nur gestartet werden, wenn man auf den Computer entfernt zugreifen möchte. Der Name des Services ist sshd.service und kann wie üblich über # systemctl konfiguriert werden.

# systemctl enable sshd.service
# systemctl {start|stop|restart} sshd.service

Schlüsselgenerierung ssh-keygen und ssh-id-copy

#ssh-keygen -t rsa

Erzeugt einen privaten und einen öffentlichen Schlüssel. Normal werden diese in /home/user/.ssh/id_rsa und /home/user/.ssh/id_rsa.pub abgelegt. Der private Schlüssel id_rsa sollte niemals in fremde Hände geraten, da er für die Authentifizierung auf allen konfigurierten Systemen ermöglicht! Der öffentliche Schlüssel kann auf einen SSH-Server mit folgendem Befehl installiert werden um sich anschließend ohne Passwort einzuloggen:

# ssh-copy-id -i /home/user/.ssh/id_rsa.pub user@host

Weitere Infos findet man in dem Artikel SSH-Authentifizierung mit Schlüsselpaaren.

Dateiübertragung scp

Der Befehl scp funktioniert im wesentlichen genau wie cp jedoch können Ziel und Quelldateien auf verschiedenen über SSH zugänglichen Computern liegen. Am besten versteht man scp an einigen Beispielen:

• scp mypicture.png max@mustermannserver.net:/home/max/mypicture.png Überträgt die Datei mypicture.png auf den mustermannserver in /home/max/. Dabei wird der Benutzer max zur Authentifizierung am Zielserver verwendet.
• scp max@mustermannserver.net:/home/max/mypicture.png ./mypicture.png Kopiert die Datei vom mustermannserver zum lokalen Computer
• scp root@server1:/etc/fstab root@server2:/etc/fstab überträgt die fstab Datei von Server1 nach Server2.

Natürlich können auch ganze Verzeichnisse kopiert werden oder rekursive Befehle genutzt werden. Dabei geht man exakt so vor wie bei cp.

Tipps und Tricks

Verschlüsselter Socks4 Proxy

Ein Rechner, auf dem ein SSH-Daemon läuft zu dem man einen Zugang hat, kann verschlüsselt als Proxy verwendet werden. Das bedeutet man kann alle Verbindungen verschlüsselt über diesen Computer weiterleiten. Dies kann für mehrere Szenarien verwendet werden:

• Gateway Zugang zu einem Firmennetz
• Sicherer Internetzugang in einem unverschlüsselten oder unsicheren WLAN
• Anonymisierung im Internet
• Sichere Verbindung zweier entfernter Firmenstandorte

Achtung: Die Verbindung wird nicht bis zum Zielrechner verschlüsselt, sondern nur bis zum SSH Server!

$ ssh -ND localhost:8080 user@host

Dieser Befehl öffnet auf dem Lokalen Computer den Port 8080 als Socks4 Proxyverbindungen. Dazu wird der Computer host als Proxy verwendet. Die Einschränkung localhost besagt dabei, dass nur der lokale Computer eine Verbindung zum Port 8080 aufbauen darf. Man kann hier auch einen IP Bereich angeben und so anderen Computern im lokalen Netzwerk ermöglichen den Tunnel zu benutzen. Die Verbindung wird für user authentifiziert und danach der lokale Proxyport freigegeben. Die Wahl des Ports 8080 kann beliebig erfolgen. Alle Programme die den Tunnel nutzen sollen, müssen auf diesen Port konfiguriert werden. Der Parameter N besagt lediglich, dass keine Eingabeaufforderung aktiv werden soll und D ist für das öffnen des Ports verantwortlich.

Um den Aufwand zu reduzieren kann man einen alias in ~/.bashrc hinzuzufügen:

alias sshtunnel="ssh -ND localhost:8080 -v user@host"

Das v-Flag (für verbose - gesprächig) wird hinzugefügt, damit man an den Ausgaben erkennen kann ob die Verbindung aufgebaut wurde.

Achtung: Nur Programme bei denen ein Socks4 Proxy auf localhost:8080 konfiguriert wurde benutzen diesen verschlüsselten Tunnel. Alle anderen Programme schicken ihre Pakete nach wie vor direkt auf den Weg!

X11 weiterreichen

Um grafische Programme durch eine SSH-Verbindung zu benutzen, muss man das Weiterreichen von X11 aktivieren. Damit können Programme entfernt ausgeführt jedoch die graphische Oberfläche lokal angezeigt werden. Man installiert dazu das Paket xorg-xauth auf dem Server und ändert folgende Einstellungen

• Aktiviere die AllowTcpForwarding Option in der sshd_config auf deinem Server.
• Aktiviere die X11Forwarding Option in der sshd_config auf deinem Server.
• Ändere die X11DisplayOffset Option in der sshd_config auf deinem Server auf 10.
• Aktiviere die X11UseLocalhost Option in der sshd_config auf deinem Server.
• Aktiviere die ForwardX11 Option in der ssh_config auf deinem Client.

Um die Verbindung zum X11 aufzubauen fügt man X oder Y (für sicheres Verbinden) beim Verbindungsaufbau hinzu:

# ssh -X[Y] -p port user@host

Startet man nun ein grafisches Programm wie xclock in der Eingabeaufforderung so wird die Anwendung auf host gestartet, die GUI erscheint jedoch lokal.

Port Weiterleitung mit SSH

SSH erlaubt es auch einzelne Ports verschlüsselt zu verknüpfen. Dazu können alle Verbindungen auf einem Quellport zu einem Zielport über einen konkreten Rechner weitergeleitet werden.

ssh -g -L 120:ZIEL:80 user@host

Dieser Befehl öffnet einen lokalen Port (120) und leitet alle Verbindungen auf diesem Port über host zum Port 80 auf Ziel weiter.

ssh -g -L8080:192.168.0.23:80 user@sshgateway.firma.net

• 192.168.23 ist dabei z.B. ein Webserver der auf Port 80 im lokalen Netzwerk von firma.net hört.
• Öffnet man nun http://localhost:8080, so werden die Daten an den sshgateway.firma.net weitergeleitet, welche die Zustellung an 192.168.23 übernimmt.

Achtung: Falsch konfigurierte SSH-Gateways können ganze Firmennetze kompromittieren!

Man kann den Parameter -L mehrmals verwenden:

ssh -g -L8080:192.168.0.23:80 -L8081:192.168.0.24:80 user@sshgateway.firma.net

Nutzen man statt dem Schalter "-L" den Schalter "-R", so wird aus der Lokalen Weiterleitung eine Remote Weiterleitung. Man kann damit dem Zielrechner die Verwendung eines lokalen Services ermöglichen.

Ein entferntes Filesystem mit SSHFS mounten

Zuerst muss SSHFS installiert und das fuse-Modul geladen werden. Wie man das fuse Modul automatisch lädt kann dem Artikel Kernelmodule entnommen werden.

# pacman -S sshfs
# modprobe fuse

Um nun einen entfernten Ordner zu mounten, erstellt man einen Ordner und verlinkt diesen über sshfs:

1. mkdir ~/remote_folder
2. sshfs USER@remote_server:/path/to/folder ~/remote_folder

Das Kommando oben wird den Ordner /tmp auf dem Server in den Ordner ~/remote_folder auf deinem lokalen Computer einhängen. Schreibvorgänge in diesem Ordner werden per SFTP ausgeführt. Mit #fusermount -u ~/remote_folder kann das entfernte Verzeichnis wieder ausgehängt werden.

Möchte man einen Eintrag in die fstab machen um das Verzeichnis automatisch beim Systemstart einzuhängen, fügt man folgende Zeile in /etc/fstab ein:

sshfs USER@remote_server:/path/to/source /path/to/target fuse    defaults,auto,allow_other    0 0

Dabei gibt /path/to/source das Verzeichnis auf dem Server und /path/to/target das lokale Verzeichnis an. Man sollte den Eintrag in die fstab mit dem Befehl # mount --all testen, da eine fehlerhafte fstab zu Problemen beim Systemstart führen kann!

Geschwindigkeitsoptimierungen

Die von SSH genutzte Verschlüsselungsmethode zu weniger rechenintensiven zu ändern, kann die Geschwindigkeit verbessern. Nach diesem Aspekt sind Arcfour und Blowfish-CBC die besten Alternativen. Um sie zu benutzen, führt man SSH mit dem c-Flag aus:

# ssh -c arcfour,blowfish-cbc user@server-address

Um sie immer zu benutzen, fügt man diese Zeile unter dem Punkt "Host" in der /etc/ssh/ssh_config ein:

Ciphers arcfour,blowfish-cbc

Eine andere Option, die die Geschwindigkeit verbessern kann, ist das Einschalten der Kompression mit dem C-Flag. Eine dauerhafte Lösung ist es, folgende Zeile unter dem Punkt "Host" in deiner /etc/ssh/ssh_config hinzuzufügen:

Compression yes

Die Login-Zeit kann reduziert werden, wenn das 4-Flag benutzt wird. Dieses schaltet IPv6 aus. Die dauerhafte Lösung in diesem Fall ist es, folgende Zeile unter dem Punkt "Host" in deiner /etc/ssh/ssh_config hinzuzufügen:

AddressFamily inet

Ein anderer Weg um diese Änderungen dauerhaft zu machen ist, einen Alias in der ~/.bashrc (oder dem Gegenstück von anderen Shells) zu erstellen:

alias ssh='ssh -C4c arcfour,blowfish-cbc'

Man kann alle Verbindungen zu dem selben Host nur eine einzige Verbindung laufen lassen, was einen wahren Geschwindigkeitszuwachs geben sollte. Dafür fügt man folgende Zeilen in die Konfigurationsdatei /etc/ssh/ssh_config ein:

ControlMaster auto
ControlPath ~/.ssh/socket-%r@%h:%p

Problemlösungen

Stelle sicher, dass deine DISPLAY-Variable vom andern Ende der Verbindung auflösbar ist:

ssh -X user@server-address
server$ echo $DISPLAY
localhost:10.0
server$ telnet localhost 6010
localhost/6010: lookup failure: Temporary failure in name resolution   

Wenn dieser Fehler auftaucht, solltest man localhost zu /etc/hosts hinzufügen.

Autologout verhindern

Deine SSH-Session wird nach einiger Zeit beendet, wenn man lange inaktiv war. Um dies zu verhindern, muss folgendes in die ~/.ssh/config oder in die /etc/ssh/ssh_config geschrieben werden:

ServerAliveInterval 120

Dies sendet alle 120 Sekunden ein "keep alive"-Signal zu dem Server.

Natürlich kannst du auch eingehende Verbindungen lebendig halten. Füge dafür folgendes deiner /etc/ssh/sshd_config auf dem Server hinzu:

ClientAliveInterval 120

Sichere Verbindungsdaten in der .ssh/config

Wann immer du dich zu einem Server verbinden willst, musst du zumindest dessen Adresse und deinen Benutzernamen angeben. Um dir diese Tipparbeit für regelmäßige Verbindungen zu ersparen, kannst du deine ~/.ssh/config benutzen:

Host myserver
   HostName 123.123.123.123
   Port 12345
   User bob
   ## Falls ein privater Schlüssel vorhanden ist, kann er hier angegeben werden
   # IdentityFile ~/.ssh/privater_key

Host other_server
   HostName test.something.org
   User alice
   # Dies verhindert die Kontrolle der IP des Hosts mit der IP,
   # die in ~/.ssh/known_hosts eingetragen wurde. Hilfreich bei
   # Hosts hinter dynamischen IPs
   CheckHostIP no

   Cipher blowfish

Nun musst du nur den Namen des Servers eingeben, um dich mit ihm zu verbinden:

$ ssh myserver

Für eine komplette Liste von Optionen siehe die ssh_config Manpage oder die ssh_config Documentation auf der offiziellen Homepage.

Verbindung zu Hosts mit veralteter Verschlüsselung

Mit Version 8.8 von OpenSSH ist die Unterstützung von RSA-Signaturen mit SHA1 standardmäßig deaktiviert, da diese Art der Signatur als gebrochen gilt, da sie anfällig für Kollisionsangriffe ist. Im Regelfall gibt es hier keine Probleme und neue Keys werden mit sichereren Algorithmen generiert.

Sollte man sich zu Servern verbinden müssen, die dies nicht unterstützen und für die man notwendiger Weise RSA mit SHA1 benutzen muss, kann man in ~/.ssh/config für den jeweiligen Host folgenden Abschnitt hinzufügen oder die Optionen bei bestehender Konfiguration für den Host ergänzen.

Host rsassh.example.com
    HostkeyAlgorithms +ssh-rsa
    PubkeyAcceptedAlgorithms +ssh-rsa

Damit ist die Verbindung wieder möglich. Wenn man nur HostkeyAlgorithms +ssh-rsa angibt, wird man bei der Verbindung nach dem Passwort gefragt. Wenn man zusätzlich noch PubkeyAcceptedAlgorithms +ssh-rsa benutzt, ist auch die Anmeldung mit bestehenden Schlüsseln ohne Passwort möglich.

Selbstverständlich sollte man versuchen, den Zielhost soweit zu aktualisieren, dass RSA mit SHA1 nicht mehr notwendig ist.

Mit Version 9.8 von OpenSSH ist unter Arch Linux die Unterstützung von DSA nicht mehr im kompilierten Paket vorhanden. Wenn man dies unbedingt benötigt, muss man das Paket mit der Konfigurationsoption --enable-dsa-keys selbst kompilieren.

Weblinks

• Defending against brute force ssh attacks
• O'Reilly SSH, the secure Shell: the definitive guide, Chapter 9.2 Port Forwarding
• Announcement-Mail zu OpenSSH 9.8 und der Deaktivierung von DSA