SSH协议总结
一.SSH协议介绍
SSH：安全外壳协议。SSH 为 Secure Shell 的缩写，它是建立在应用层基础上的安全协议。SSH 是目前较可靠，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。
二.SSH协议结构
SSH是由客户端和服务端的软件组成的，有两个不兼容的版本分别是：1.x和2.x。 用SSH 2.x的客户程序是不能连接到SSH 1.x的服务程序上去的。OpenSSH 2.x同时支持SSH 1.x和2.x。
服务端是一个守护进程(daemon)，他在后台运行并响应来自客户端的连接请求。服务端一般是sshd进程，提供了对远程连接的处理，一般包括公共**认证、**交换、对称**加密和非安全连接。
客户端包含ssh程序以及像scp（远程拷贝）、slogin（远程登陆）、sftp（安全文件传输）等其他的应用程序。
三.SSH原理及工作过程
原理：SSH协议是基于非对称加密方法的，服务器和客户端都会生成自己的公钥和私钥。
工作过程：
SSH建立连接主要分为以下几个过程：
1.TCP三次握手
2.版本协商
（1）客户端通过TCP三次握手与服务器的SSH端口建立TCP连接。
（2）服务器通过建立好的连接向客户端发送一个包含SSH版本信息的报文，格式为“SSH-<SSH协议大版本号>.<SSH协议小版本号>-<软件版本号>”，软件版本号主要用于调试。
（3）客户端收到版本号信息后，如果服务器使用的协议版本号低于自己的，但是客户端能够兼容这个低版本的SSH协议，则就使用这个版本进行通信。否则，客户端会使用自己的版本号。
（4）客户端将自己决定使用的版本号发给服务器，服务器判断客户端使用的版本号自己是否支持，从而决定是否能够继续完成SSH连接。
（5）如果协商成功，则进入**和算法协商阶段。
3.算法协商
从客户端和服务器相互发出 Key Exchange Init 请求开始，报文中包含自己支持的公钥算法列表，加密算法列表，MAC（Message Authentication Code，消息验证码）算法列表，压缩算法列表等
kex_algorithms：
**交换算法，里边即包含我们使用的D-H算法，用于生成会话**服务器主机**算法，可以采用 ssh-rsa,ssh-dss,ecdsa-sha2-nistp256
server_host_key_algorithms：
服务器主机**算法，可以采用 ssh-rsa,ssh-dss,ecdsa-sha2-nistp256 ,有公钥和私钥的说法，
encryption_algorithms_client_to_server：对称加密算法，常用的有 aes128-cbc,3des-cbc
mac_algorithms_client_to_server：MAC算法，主要用于保证数据完整性
compression_algorithms_client_to_server： 压缩算法
Language：语言标志的名称列表。如果没有语言优先级，该名称列表应为空。
First KEX Packet Follows:
表明是否有一个猜测的**交换数据包跟随。如果将会发送一个猜测的数据包，该域必须是TRUE。如果不会发送猜测的数据包，该域必须是FALSE。
4.**协商
服务器端和客户端利用Diffie-Hellman**交换算法，主机**对等参数，生成共享**和会话ID。会话**用于在后续的通信过程中两端对传输的数据进行加密和解密，而会话ID用于认证过程。
（1）客户端接要发送 DH 算法**对的公钥；
（2）服务器发送 DH 算法**对的公钥，双方协商出只有他们才知道的会话**；
（3）客户端发送一个 New Keys 数据包，表示双方构建了一个加密通道。
5.认证阶段
（1）客户端向服务器端发送认证请求，请求中包含用户名，认证方法，密码或**。
（2）服务器端对客户端进行认证，如果认证失败，则向客户端发送失败消息，其中包含可以再次认证的方法列表。
（3）客户端再次使用支持的认证方法中的一种进行认证，直到达到认证次数上限被服务器终止连接，或者认证成功为止。
SSH支持的两种认证方式：
密码认证：客户端通过用户名/密码进行认证，将使用会话**加密后的用户名和密码发送给服务器，服务器解密后与系统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。
**认证：采用数字签名来进行认证，目前可以通过RSA和DSA两种算法实现数字签名，客户端通过用户名，公钥以及公钥算法等信息来与服务器完成验证。首先在客户端生成一对**（ssh-******）；并将客户端的公钥ssh-copy-id 拷贝到服务端；当客户端再次发送一个连接请求，包括ip、用户名；服务端得到客户端的请求后，会到authorized_keys中查找，如果有响应的IP和用户，就会随机生成一个字符串；服务端将使用客户端拷贝过来的公钥进行加密，然后发送给客户端；得到服务端发来的消息后，客户端会使用私钥进行解密，然后将解密后的字符串发送给服务端；服务端接受到客户端发来的字符串后，跟之前的字符串进行对比，如果一致，就允许免密码登录。
6.会话请求
（1）服务器等待客户端请求。
（2）认证完成后，客户端想服务器发送会话请求。
（3）服务器处理客户端请求，完成后，会向客户端回复SSH_SMSG_SUCCESS报文，双方进入交互会话阶段。如果请求未被成功处理，则服务器返回SSH_SMSG_FAILURE报文，表示请求处理失败或者不能识别客户端请求。
7.交互会话
（1）客户端将要执行的命令加密发送给服务器。
（2）服务器收到后，解密命令，执行后将结果加密返回客户端。
（3）客户端将返回结果解密后显示到终端上。
四．DH算法原理
服务器首先生成两个数G、P，P为一个非常大的素数，作为DH算法的模；G作为密码发生器，服务器将这两个数发给客户端，用于**的交换。
客户端生成一个数（客户端的私钥）x（0<x<P,但x应该大一点，否则的那个G特别小的时候生成的**长度可能会很短，服务器会拒绝），计算e=（G^x）%P,得到的e就是客户端的公钥，客户端将e发送给客户端。
服务端也同客户端一样，生成一个数Y，计算f=（G^Y）%P,将服务器公钥f发送给客户端。
现在服务器与客户端都知道了对方的公钥，双方把对方的公钥作为自己模幂运算的底数进行运算，服务器计算K1=（e^Y）%P,客户端计算K2 = （f^x）%P,可以证明K1 == K2，得到的K值便是双方所交换的秘钥。
五．LIBSSH2的API学习。
windows连接服务器发送shell命令几个步骤：
WSAStartup()，打开socket链接库
socket()，初始化一个socket套接字
connect()，连接到ssh服务器
libssh2_session_init()，初始化一个ssh连接
libssh2_session_handshake()，将socket和session握手通信
libssh2_userauth_password()，验证登陆
libssh2_channel_open_session()，打开通道
libssh2_channel_exec()，发送shell命令
libssh2_channel_read()，读取命令处理结果
- 算法协商原理
现在双方知道对方支持的算法，但是应该怎样决定每个类型实际所使用的算法呢？
每个算法类型列表的第一个算法必须是首选的算法，服务器应以客户端的算法优先级作为考虑，就拿交换算法举例：
现在服务器有三个算法dh1,dh2,dh3
客户端有两个算法dh3,dh2
那么服务器的首选算法是dh1，而客户端是dh3，客户端此时知道服务器有dh3算法，因此客户端就确认使用dh3算法。服务器发现自己的首选算法与客户端不同，而自己拥有客户端的首选算法，因此服务器也确认使用dh3算法。
再看另一个情况
服务器：dh1,dh2,dh3
客户端：dh4,dh3,dh1
这时服务器没有客户端的首选算法，客户端会使用第二个算法dh3，此时服务器也支持第二个算法，双方将确定使用dh3算法。
如果服务器和客户端双方没有共同的算法，这次会话将会终止。