Go语言网络编程：SSH连接

旨在提升Go语言网络编程能力

SSH是什么？

SSH 为 Secure Shell 的缩写，为建立在应用层基础上的安全协议。SSH 是较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。

通过使用SSH，可以把所有传输的数据进行加密，这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了，而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH，还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。

SSH如何工作？

SSH由服务器和客户端组成，在整个通信过程中，为建立安全的SSH通道，会经历如下几个阶段：

1. 连接建立

SSH服务器在指定的端口侦听客户端的连接请求，在客户端向服务器发起连接请求后，双方建立一个TCP连接。

1. 版本协商

SSH协议目前存在SSH1.X（SSH2.0之前的版本）和SSH2.0版本。SSH2.0协议相比SSH1.X协议来说，在结构上做了扩展，可以支持更多的认证方法和密钥交换方法，同时提高了服务能力。SSH服务器和客户端通过协商确定最终使用的SSH版本号。

1. 算法协商

SSH支持多种加密算法，双方根据各自支持的算法，协商出最终用于产生会话密钥的密钥交换算法、用于数据信息加密的加密算法、用于进行数字签名和认证的公钥算法以及用于数据完整性保护的HMAC算法。

1. 密钥交换

服务器和客户端通过密钥交换算法，动态生成共享的会话密钥和会话ID，建立加密通道。会话密钥主要用于后续数据传输的加密，会话ID用于在认证过程中标识该SSH连接。

1. 用户认证

SSH客户端向服务器端发起认证请求，服务器端对客户端进行认证。SSH支持以下几种认证方式：

• 密码（password）认证：客户端通过用户名和密码的方式进行认证，将加密后的用户名和密码发送给服务器，服务器解密后与本地保存的用户名和密码进行对比，并向客户端返回认证成功或失败的消息。
• 密钥（publickey）认证：客户端通过用户名，公钥以及公钥算法等信息来与服务器进行认证。
• password-publickey认证：指用户需要同时满足密码认证和密钥认证才能登录。
• all认证：只要满足密码认证和密钥认证其中一种即可。

1. 会话请求

认证通过后，SSH客户端向服务器端发送会话请求，请求服务器提供某种类型的服务，即请求与服务器建立相应的会话。

1. 会话交互

会话建立后，SSH服务器端和客户端在该会话上进行数据信息的交互。

代码实现

可以使用Go语言的ssh包

go get golang.org/x/crypto/ssh

首先是向服务器发起请求，建立连接。这里使用ssh.Dial函数，

func Dial(network string, addr string, config *ClientConfig) (*Client, error)

SSH是基于TCP的，所以对该函数的第一个参数传入"TCP"，第二个参数指定为IP地址，第三个参数是客户端配置信息。

ClientConfig结构如下：

type ClientConfig struct {
    Config
    User              string
    Auth              []AuthMethod
    HostKeyCallback   HostKeyCallback
    BannerCallback    BannerCallback
    ClientVersion     string
    HostKeyAlgorithms []string
    Timeout           time.Duration
}

在该结构中首先要指定User，即用户名。Auth，同样要被指定，这个参数包含了可用于服务器的身份验证方法。最后要指定HostKeyCallBack，在加密握手期间调用HostKeyCallback以验证服务器的主机密钥。

上述函数包含了从建立连接到用户认证的过程，下面要创建一个会话。调用NewSession方法可以创建会话。

func (c *Client) NewSession() (*Session, error)

然后发起会话请求，使用如下函数

func (s *Session) RequestPty(term string, h, w int, termmodes TerminalModes) error

pty是伪终端，伪终端由终端模拟器提供，终端模拟器是一个运行在用户态的应用程序。

该函数的第四个参数是终端模式，这是一个map，可以传入一些键值，进行设置。

type TerminalModes map[uint8]uint32

最后要将会话的输入输出设置为系统的标准输入输出，使得用户可以直接从终端输入指令。

完整代码

package main

import (
	"golang.org/x/crypto/ssh"
	"log"
	"os"
)

// 基本信息
const (
	address  = "xx.xx.xx.xx"
	username = "username"
	password = "password"
)

func main() {
    // 设置配置信息
	config := ssh.ClientConfig{
		User:            username,
		Auth:            []ssh.AuthMethod{ssh.Password(password)},
		HostKeyCallback: ssh.InsecureIgnoreHostKey(), // 用于简单的认证
	}
	// 与服务器建立连接
	client, err := ssh.Dial("tcp", address, &config)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	// 创建一个会话
	session, _ := client.NewSession()
	defer session.Close()

    // 设置Terminal Mode
	modes := ssh.TerminalModes{
		ssh.ECHO:          0,     // 关闭回显
		ssh.TTY_OP_ISPEED: 14400, // 设置传输速率
		ssh.TTY_OP_OSPEED: 14400,
	}

    // 请求伪终端
	err = session.RequestPty("linux", 32, 160, modes)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}

    // 设置输入输出
	session.Stdout = os.Stdout
	session.Stdin = os.Stdin
	session.Stderr = os.Stderr

	session.Shell() // 启动shell
	session.Wait()  // 等待退出
}

运行

Activate the web console with: systemctl enable --now cockpit.socket

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Linux