Hadoop框架起步之圖解SSH、免密登錄原理和實(shí)現(xiàn)方法

1. 前言

emmm….最近學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，需要搭建Hadoop框架，當(dāng)弄好linux系統(tǒng)之后，第一件事就是SSH免密登錄的設(shè)置。對(duì)于SSH，我覺(jué)得使用過(guò)linux系統(tǒng)的程序員應(yīng)該并不陌生?？墒前?，用起來(lái)簡(jiǎn)單，真讓你說(shuō)出個(gè)所以然，還是件比較困難的事（大佬繞路，此篇文章不屬于你~）。然后，我就好奇心大發(fā)，打算寫一篇博客詳細(xì)介紹一下SSH和免密登錄的原理及實(shí)現(xiàn)。

補(bǔ)充：不管是Hadoop的偽分布還是全分布，Hadoop的名稱結(jié)點(diǎn)（NameNode）都需要啟動(dòng)集群中所有機(jī)器的Hadoop守護(hù)進(jìn)程，而這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)SSH登錄來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于Hadoop并沒(méi)有提供SSH輸入密碼登錄的形式，因此，為了能夠順利登錄每臺(tái)機(jī)器，就需要對(duì)其進(jìn)行SSH的免密登錄配置。

2. 初見SSH

Secure Shell（安全外殼協(xié)議，簡(jiǎn)稱SSH）是一種加密的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，可以在不安全的網(wǎng)絡(luò)中為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供安全的傳輸環(huán)境（來(lái)自維基百科的定義）。根據(jù)其定義，我們能夠理解SSH最常見的用途就是遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)，人們通常利用SSH來(lái)傳輸命令行界面和遠(yuǎn)程執(zhí)行命令。

早期的互聯(lián)網(wǎng)通信，例如Telnet和非安全shell，都是采用明文進(jìn)行傳輸，一旦被截獲，內(nèi)容就會(huì)暴露無(wú)遺。而SSH就是其上位的替代品。1995年，芬蘭學(xué)者Tatu Ylonen設(shè)計(jì)了SSH協(xié)議，將登錄信息全部加密，成為了互聯(lián)網(wǎng)安全的一個(gè)基本解決方案，迅速在全世界獲得推廣。

這里需要注意一下，SSH只是一種協(xié)議（或者可以理解為一種規(guī)定），而它具體的實(shí)現(xiàn)有很多，商業(yè)，開源的等等。其最流行的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是OpenSSH，本文所針對(duì)的實(shí)現(xiàn)也是基于OpenSSH的。

3. SSH的工作原理

作為以安全性著稱的協(xié)議，SSH是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？我們首先想到的肯定是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而SSH的加密方式主要有兩種，一個(gè)是對(duì)稱加密（密鑰加密），另一個(gè)是非對(duì)稱加密（公鑰加密）。

3.1 對(duì)稱加密

所謂的對(duì)稱加密就是客戶端與服務(wù)器共用一套密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)的加解密，詳情見下圖。

圖3-1 對(duì)稱加密的過(guò)程

這種加密方式很難被破解，但是存在一個(gè)問(wèn)題，如果密鑰泄露，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性將不復(fù)存在，為了解決這個(gè)問(wèn)題，非對(duì)稱加密應(yīng)運(yùn)而生。

3.2 非對(duì)稱加密

非對(duì)稱加密有兩個(gè)密鑰：公鑰和私鑰。數(shù)據(jù)使用公鑰加密之后，只能使用私鑰進(jìn)行解密，而私鑰被破解的概率很低很低，詳情見下圖。

圖3-2 非對(duì)稱加密的過(guò)程

由于私鑰是服務(wù)器獨(dú)有的，所以即使客戶機(jī)的登錄信息被截取，也是沒(méi)有私鑰進(jìn)行解密的，保證了數(shù)據(jù)的安全性，充分利用了非對(duì)稱加密的特點(diǎn)。

3.3 非對(duì)稱加密的缺陷

非對(duì)稱加密就一定安全了么？答案是否定的。如果黑客冒充了服務(wù)器，攔截了登錄請(qǐng)求，并且把自己的公鑰發(fā)送給客戶機(jī)，再使用自己的私鑰對(duì)密碼進(jìn)行解密，就會(huì)獲取到客戶機(jī)的登錄信息，從而造成數(shù)據(jù)泄露，這就是中間人攻擊，詳情見下圖。

圖3-3 非對(duì)稱加密的缺陷

對(duì)于上訴的缺陷，SSH有兩種解決方法，第一種是基于口令的認(rèn)證；另一種是基于公鑰的認(rèn)證，俗稱SSH免密登錄。

3.4 基于口令的認(rèn)證

根據(jù)圖3-3所示，我們可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)就在于客戶機(jī)沒(méi)法分辨出公鑰是否是自己想要登錄的服務(wù)器給的公鑰，所以說(shuō)客戶機(jī)只能自己對(duì)公鑰進(jìn)行確認(rèn)，通常第一次登錄的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)下面的提示。

1 The authenticity of host 'ssh-server.example.com (12.18.429.21)' can't be established.
2 RSA key fingerprint is 98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d.
3 Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

提示的內(nèi)容是在說(shuō)，無(wú)法確定ssh-server.example.com (12.18.429.21)主機(jī)的真實(shí)性，但是知道其公鑰指紋，是否繼續(xù)連接。

之所以使用公鑰指紋，是因?yàn)镽SA算法生成的公鑰長(zhǎng)達(dá)1024位，但是通過(guò)對(duì)公鑰進(jìn)行hash得到的128位的指紋就很容易進(jìn)行比較。

輸入yes之后，會(huì)出現(xiàn)下面的提示。

1 Warning: Permanently added 'ssh-server.example.com,12.18.429.21' (RSA) to the list of known hosts.
2 Password: (enter password)

提示在說(shuō)，該主機(jī)已經(jīng)添加到known hosts的列表里了，接著輸入密碼，按照?qǐng)D3-2的流程走就行了。

4.基于公鑰的認(rèn)證

4.1 SSH免密登錄的原理

免去密碼進(jìn)行登錄，不僅使得登錄信息不會(huì)遭到泄露，而且也簡(jiǎn)化、方便了系統(tǒng)之間登錄的操作，提高了工作的效率，工作原理見下圖所示。

圖4-1 免密登錄的原理

4.2 SSH免密登錄的實(shí)現(xiàn)（openSSH）

第一步：安裝SSH，命令如下。

 yum install –y openssh-clients openssh-server

這里解釋一下，一臺(tái)機(jī)器既可以是客戶機(jī)也可以是服務(wù)器，并且這兩個(gè)角色是可以共存的。openssh-clients的功能類似于XShell，可以作為一個(gè)客戶端連接上openssh-server。openssh-server的功能主要是作為一個(gè)服務(wù)（守護(hù)進(jìn)程）運(yùn)行在后臺(tái)，如果這個(gè)服務(wù)開啟了，我們就可以用一些遠(yuǎn)程連接工具來(lái)連接centos。由于我是用了Centos6.4的mimimal版本，該版本已經(jīng)安裝了openssh-server，但是卻沒(méi)有安裝openssh-clients，所以我只需要安裝openssh-clients即可，而具體安裝情況請(qǐng)根據(jù)自己的系統(tǒng)決定。

第二步：生成密鑰，命令如下。

 ssh-keygen –t rsa –P ‘' –f –/.ssh/id_rsa

ssh-keygen是用來(lái)生產(chǎn)密鑰的工具。-t:指定生成密鑰的類型（rsa、dsa、ecdsa等）；-P:指定passphrase，用于確保私鑰的安全；-f:指定存放密鑰的文件（公鑰和私鑰默認(rèn)放在相同目錄下面，區(qū)別是，公鑰的文件名有后綴.pub）

第三步：創(chuàng)建用于保存公鑰的文件authorized_keys，并且把本機(jī)公鑰添加到此文件，命令如下。

cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~./ssh/authorized_keys

第四步：對(duì)authorized_keys文件進(jìn)行授權(quán)操作，命令如下。

 chmod 0600 ~/.ssh/authorized_keys

由于每個(gè)人使用系統(tǒng)的不同，文件默認(rèn)的授權(quán)也是不相同的，如果不確定的話，可以執(zhí)行上訴命令，對(duì)文件進(jìn)行授權(quán)。

第五步：登錄，命令如下。

ssh host

5. 總結(jié)和感言

emmm，SSH免密登錄的使用還是挺常見的，也挺簡(jiǎn)單的。我覺(jué)得吧，凡事不能知其然而不知其所以然，這是我寫這篇博客的目的。同時(shí)我也希望讀者能夠通過(guò)這篇博客對(duì)SSH以及免密登錄能有更好的了解。

這篇博客由于工作的原因，前前后后寫了個(gè)把星期，真的很不容易，雖然文中的原理很多是通過(guò)學(xué)習(xí)大佬的文章才會(huì)的，但是這篇博客中的每個(gè)字我都可以負(fù)責(zé)任的說(shuō)是我自己一個(gè)一個(gè)敲的，所有的圖都是我自己用processOn畫的，如果你有什么問(wèn)題，可以在博客下留言，我有時(shí)間會(huì)回復(fù)的。

以上所述是小編給大家介紹的Hadoop框架起步之圖解SSH、免密登錄原理和實(shí)現(xiàn)方法,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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