Secure Shell – SHH

SSH (Secure Shell) güvenli veri iletimi için kriptografik ağ protokolüdür.

Ssh ile ağa bağlı olan iki bilgisayar arasında veri aktarımı güvenlik kanalı üzerinden güvensiz bir ağda yapılır.

Bu durumda ağda Ssh ile haberleşen makinelerden biri ssh sunucusu diğeri ssh istemcisi olur.

Bu protokol şartları SSH-1 ve SSH-2 olmak üzere iki önemli sürüm üzerinden birbirinden ayrılır.

Ssh kabuk hesabına erişim için Unix ve benzeri işletim sistemlerinde protokolün en iyi uygulaması olarak bilinir, ama aynı zamanda Windows üzerindeki hesaplara erişim için de kullanılabilir. Ssh Telnet ve diğer uzaktan kabuğa erişim yapan güvensiz protokollerin (Berkeley rsh ve rexec protokolü gibi) yerine güvenli veri iletimini sağlaması için tasarlanmıştır.

Tanımlama

SSH uzaktaki makineye bağlanıp kimlik kanıtlaması yapmak için açık anahtarlı şifrelemeyi kullanır ve bu sayede kullanıcıya sistemi kullanmasına izin vermiş olur.

SSH kullanmanın birçok farklı yolu vardır. Birincisi otomatik olarak açık-gizli anahtar çifti üretme ve parolayı kullanarak yetki sahibi olmak.

Diğeri ise kimlik kanıtlaması için açık ve gizli anahtar çiftini manuel olarak üretmek, bu durum kullanıcılara ya da programlara özel bir parola kullanmadan sistemde kimlik kanıtlaması yapmayı sağlar.

Bu durumda açık ve gizli anahtarı üreten kişi birbiriyle eşleşen bir anahtar çifti (gizli ve açık ) üretmiş olur ve ürettiği gizli anahtarı kendinde muhafaza eder. Kimlik kanıtlaması yapılması gizli anahtara göredir ve gizli anahtar hiç bir şekilde ağ üzerinden başka bir yerdeki makineye gönderilmemelidir. SSH sadece makine üzerinde aynı kişiye ait gizli anahtara karşılık gelen açık anahtar olup olmadığını kontrol eder. SSH’ın tüm sürümlerinde açık anahtar geçerli sayılmanda önce bilinmeyen açık anahtarın doğrulanması önemlidir (açık anahtar sahibinin bilgisiyle ilişkilendirilmiştir).

Anahtar Yönetimi

Unix benzeri sistemlerde, kullanıcıların ev dizininlerinde uzaktaki makineye bağlanamaya izin veren yetkili açık anahtarlar depolanır. Ev dizininde depolandığı yer ise ~/.ssh/authorized_keys dosyasıdır. Açık anahtar uzaktaki makine üzerinde mevcut olduğunda ve yereldeki makinenin gizli anahtarıyla eşleşdiğinde, istemci gizli anahtarını açmak için olan anahtarı doğru girerse uzaktaki makinede kimlik kanıtlaması yapılmış olur.

Aynı zamandan gizli anahtar standart olarak belirli bir yerde bulunur. Eğer bu anahtarın makine üzerindeki yeri değiştirildiyse anahtarın tam yolu komut satırından belirtilmelidir. (ssh komutu için -i parametresi kullanılarak). ssh-keygen kullanıldığında ise her zaman bir açık ve gizli anahtar çifti üretilmiş olunur.

SSH aynı zamandan parola tabanlı kimlik kanıtlamayı destekler. Bu durumda saldırganlar parola sorulduğu için parolayı araya girerek bulmaya çalışabilirlerdi. Ancak bu sadece uzaktaki makinede daha önce hiç kimlik kanıtlaması yapılmadıysa geçerli olur. Sadece bir kez bile uzaktaki makinede kimlik kanıtlaması yapıldığında SSH bu parolayı hatırlar ve parola ile kimlik kanıtlaması geçersiz olur.

Kullanımı

SSH genellikle uzaktaki makinede oturum açma ve komut çalıştırma için kullanılır, fakat aynı zamanda tünellemeyi de destekler, TCP portları üzerinden taşınır ve X11 bağlantısı sağlar. SSH dosya gönderme işlemini SSH dosya transfer protokolü (SFTP) ya da güvenli kopyalama protokolüyle (SCP) yapar. SSH istemci-sunucu modelini kullanır. Standart TCP portu olan 22 SSH bağlantısı için atanmıştır.

SSH istemci programı genenllikle bağlantının kurulması için SSH’ı arka planda (daemon olarak) çalıştırır. SSH iki yayıgın işletim sistemi olan Mac OS X ve pek çok GNU/Linux dağıtımında, OpenBSD, FreeBSD, NetBSD, Solaris ve OpenVMS mevcuttur. Özellikle, Windows az modern olan masaüstü/sunucu işletim sistemlerinden biri olarak varsayılan olarak SSH içermez.

SSH, bulut bilgisayarların bağlanma problemini çözdüğü için önemlidir, bulut tabanlı sanal makinenin internette güvenlik konularında açığa çıkabilecek problemlerini de önler. SSH tüneli internet üzerinde sanal makinelere güvenlik duvarı (firewall) sayesinde güveli bir yol sağlayabilir.

Tarihçesi ve Gelişimi

Sürüm 1.x

Tatu Ylönen Finlandiya’daki Helsinki Üniversitesi’nde 1995’de araştırmacı olarak görev yapmıştır. Şimdi SSH-1 olarak bilinen protokolün ilk versiyonunu tasarlamıştır. SSH’ın amacı daha önceki rlogin, TELNET ve rsh protokollerinin (bu protokoller güçlü bir kimlik kanıtlama kuralı ya da gizliliği garantilemezler) yerine geçme olmuştur. Ylönen yaptığı çalışmayı freeware olarak Temmuz 1995’de çıkardı, ve bu yaptığı çalışma hızlıca popülerlik kazandı. İlerleyen zamanlarda 1995 sonlarına doğru, SSH kullanıcı sayısı 50 farklı ülkede 20000’lere ulaştı.

Aralık 1995’de ise, Ylönen SSH Communications Security’yi pazarladı ve böylece SSH geliştirdi. SSH yazılımının orjinal sürümü özgür yazılımların çeşitli parçalarında kullanıldı, örnek olarak GNU libgmp gibi, fakat sonraki sürümlerinde SSH Secure Communications’ı gittikçe artan patentli bir yazılım olarak geliştirdi.

2000’lere yaklaşıldığında 2 millyona yakın SSH kullanıcısı oldu.

Dikkate Değer Güvenlik Açıkları

1998’de SSH 1.5’de güvenlik açığı olduğu tanımlandı. Protokolün bu versiyonunda CRC-32 kullanıldı. Bu güvenlik açığı şifrelenmiş SSH akışına veri bütünlüğü korumasının yetersizliği nedeniyle yetkisiz girişler yapılabilmesiydi. SSH Compensation Attack Detector tarafından yapılan birçok düzeltmeler sunuldu. Bu işlem güncellemelerinin pek çoğu tam sayı taşma zayıflığı içerir, bu durum ise saldırganlara arka planda çalışan SSH’ın haklarıyla (genellikle yönetici olarak) isteklerine göre kod çalıştırmaya izin verir.

Ocak 2001’de başka bir güvenlik açığı saptandı, bu ise saldırganların Uluslararası Veri Şifreleme Algoritması (IDEA) ile yapılan şifrelemede son bloğu değiştirmeye izin veren bir güvenlik açığıydı. Aynı ayda belirlenen başka bir güvenlik açığı ise kötü amaçlı sunuculara istemci yetkilendirmesini başka bir sunucunun yapmasına izin veren bir açıktı.

OpenSSH ve OSSH

1999’da, geliştiriciler SSH’ın özgür yazılım olan halini istediler ve bu yüzden orjinal SSH programının 1.2.12 olan sürümüne (bu sürümü özgür yazılım olarak çıkmıştı) geri döndüler. Björn Grönvall daha sonra OSSH’ı bu kod tabanıyla geliştirdi. Kısaca bundan sonra, OpenBSD geliştiricileri Grönvall’ın kodunu çatalladı ve geniş ölçüde bunun üzerinde çalıştılar, OpenSSH oluşturuldu ve OpenSD’nin 2.6 sürümüyle birlikte çıktı. Bu sürümde, OpenSSH’ı diğer işletim sistemlerine taşımak için alan oluşturulmuş oldu. 2005 itibariyle, OpenSSH diğer işletim sistemlerinin büyük bir kısmıyla varsayılan olarak kurulu gelerek ve çok popüler olan SSH ile birleşerek tek uygulama oldu. Aynı zamanda OSSH ise artık kullanılmadı. OpenSSH’ın bakımı devam ediyor ve şimdi 1.x ve 2.0 sürümlerinin ikisinide destekliyor.

Sürüm 2.x

2006’da protokolün gözden geçirilmiş bir sürümü olan SSH-2 bir standart olarak kabul edildi. Bu sürüm SSH-1 ile bağdaşmayan bir sürümdü. SSH-2 güvenliği ve gelişmiş özellikleri SSH-1’in üzerindeydi. Artık daha iyi bir güvenliğe sahipti, örneğin Diffie-Helman anahtar değişimi ve mesaj üzerinden yetkilendirme kodları ile güçlü bir bütünlük kontrolü sağladı. SSH-2’nin yeni özelliği tek bir SSH bağlantısının üzerinde bir grup kabuk oturumu çalıştırmadır. SSH-2’nin üstünlüğü ve SSH-1’den fazla olan popülerliği nedeniyle bazı uygulamalar (Lsh ve Dropbear) sadece SSH-2 protokolünü destekler.

Zayıflıkları

Kasım 2008’de, SSH’ın tüm sürümlerinde teorik bir güvenlik açığı fark edildi. Bu şifrelenmiş metnin bir bloğundan düz metnin 32 bit üzerinde bir düz metin dönüşümüne izin veren bir güvenlik açığıydı.

OpenSSH

Bu durumda Standart OpenSSH yapılandırmasını kullanarak, saldırganların başarı olasılığı düz metnin 32 bitlik dönüşümü içindi. OpenSSH 5.2 ise bu tür güvenlik açıklarına karşı davranışları değiştirilmiş bir şekilde çıkarıldı.

Kullanıldığı Yerler

SSH birçok platform için kullanılabilen bir protokoldür, bu platformlardan pek çoğu Unix türevleridir, bunun yanı sıra Microsoft Windows tarafından da kullanılır. Bazı uygulamalar SSH sunucu ya da istemcileri ile uyumlu ya da sadece SSH’da mevcut olan özelliklere ihtiyaç duyabilirler. Örneğin SSH VPN’i uygulamak için kullanılabilir ama şu an sadece OpenSSH sunucu ve istemcisinin uygulaması mevcuttur.

Uzaktaki bir makine üzerindeki kabuğa giriş yapmak için

Uzaktaki bir makine üzerinde tek bir komut çalıştırmak için

Güvenli dosya iletimi için

rsync ile birleşiminden yedekleme yapma, dosyaların kopyalarını ya da yansılarını güvenli ve verimli bir şekilde almak için

Bir portu tünellemek ya da sevk etmek için (bu VPN ile karıştırılmamalı, SSH paketleri farklı ağlar arasında yönlendirir, ya da iki broadcast alanını birine köprüler)

Tam teşekküllü şifrelenmiş VPN’i kullanmak için. Bu özelliği sadece OpenSSH sunucu ya da istemcilerinin desteklediğine dikkat edin.

Uzak makineden X’i ilerletmek için (bir çok ara host sayesinde sağlanabilir)

SSH istemcilerinin desteklediği SOCKS protokolü ile şifrelenmiş vekil bağlantısı sayesinde webi taramak için

Uzak bir makine üzerinde dizinleri güvenli bir şekilde bağlamak için, yerel bilgisayarda kullanılan SSHFS gibi

Yukarıda tartışılan bir ya da birkaç mekanizma sayesinde, uzaktaki makineyi izlemeyi ve sunucu yönetimini otomatikleştirmek için

SSH’ı destekleyen taşınabilir ya da gömülü cihazların üzerinde geliştirme yapmak için

SSH Kullanarak Dosya İletim Protokolleri

SSH protokollünü kullanarak dosya iletimi için birçok yöntem mevcuttur.

Güvenli kopyalama (SCP), bu protokol SSH üzerinde RCP’den geliştirilmiş

rsync, SCP’den daha verimli olma niyetindedir

SSH Dosya İletim Protokolü (SFTP), FTP’ye bir güvenlik alternatifidir (SSH üzerinde FTP ile karıştırılmamalıdır)

Dosya iletimi 1998’de çıkan, bir kabuk üzerinden yapılırdı (FISH olarak da bilinir), Fish’de SSH üzerinden Unix kabuk komutlarından geliştirildi.

~ English ~
Secure Shell (SSH) is a cryptographic network protocol for secure data communication, remote command-line login, remote command execution, and other secure network services between two networked computers that connects, via a secure channel over an insecure network, a server and a client (running SSH server and SSH client programs, respectively).

The protocol specification distinguishes between two major versions that are referred to as SSH-1 and SSH-2.

The best-known application of the protocol is for access to shell accounts on Unix-like operating systems, but it can also be used in a similar fashion for accounts on Windows. It was designed as a replacement for Telnet and other insecure remote shell protocols such as the Berkeley rsh and rexec protocols, which send information, notably passwords, in plaintext, rendering them susceptible to interception and disclosure using packet analysis.

The encryption used by SSH is intended to provide confidentiality and integrity of data over an unsecured network, such as the Internet.

1 DEFINITION

SSH uses public-key cryptography to authenticate the remote computer and allow it to authenticate the user, if necessary.

There are several ways to use SSH; one is to use automatically generated public-private key pairs to simply encrypt a network connection, and then use password authentication to log on.

Another is to use a manually generated public-private key pair to perform the authentication, allowing users or programs to log in without having to specify a password.

In this scenario, anyone can produce a matching pair of different keys (public and private).

The public key is placed on all computers that must allow access to the owner of the matching private key (the owner keeps the private key secret).

While authentication is based on the private key, the key itself is never transferred through the network during authentication. SSH only verifies whether the same person offering the public key also owns the matching private key.

In all versions of SSH it is important to verify unknown public keys, i.e. associate the public keys with identities, before accepting them as valid. Accepting an attacker’s public key without validation will authorize an unauthorized attacker as a valid user.

2 KEY MANAGEMENT

On Unix-like systems, the list of authorized public keys is stored in the home directory of the user that is allowed to log in remotely, in the file ~/.ssh/authorized_keys.

This file is only respected by ssh if it is not writable by anything apart from the owner and root. When the public key is present on the remote end and the matching private key is present on the local end, typing in the password is no longer required (some software like Message Passing Interface (MPI) stack may need this password-less access to run properly). However, for additional security the private key itself can be locked with a passphrase.

The private key can also be looked for in standard places, and its full path can be specified as a command line setting (the option -i for ssh).

The ssh-keygen utility produces the public and private keys, always in pairs.

SSH also supports password-based authentication that is encrypted by automatically generated keys. In this case the attacker could imitate the legitimate side, ask for the password and obtain it (man-in-the-middle attack). However this is only possible if the two sides have never authenticated before, as SSH remembers the key that the remote side once used. Password authentication can be disabled.

3 USAGE

SSH is typically used to log into a remote machine and execute commands, but it also supports tunneling, forwarding TCP ports and X11 connections; it can transfer files using the associated SSH file transfer (SFTP) or secure copy (SCP) protocols.

SSH uses the client-server model.

The standard TCP port 22 has been assigned for contacting SSH servers.

An SSH client program is typically used for establishing connections to an SSH daemon accepting remote connections. Both are commonly present on most modern operating systems, including Mac OS X, most distributions of GNU/Linux, OpenBSD, FreeBSD, NetBSD, Solaris and OpenVMS. Notably, Windows is one of the few modern desktop/server OSs that does not include SSH by default. Proprietary, freeware and open source versions of various levels of complexity and completeness exist.

SSH is important in cloud computing to solve connectivity problems, avoiding the security issues of exposing a cloud-based virtual machine directly on the Internet.

An SSH tunnel can provide a secure path over the Internet, through a firewall to a virtual machine.

4 HISTORY AND DEVELOPMENT

4.1 Version 1.x

In 1995, Tatu Ylönen, a researcher at Helsinki University of Technology, Finland, designed the first version of the protocol (now called SSH-1) prompted by a password-sniffing attack at his university network. The goal of SSH was to replace the earlier rlogin, TELNET and rsh protocols, which did not provide strong authentication nor guarantee confidentiality. Ylönen released his implementation as freeware in July 1995, and the tool quickly gained in popularity. Towards the end of 1995, the SSH user base had grown to 20,000 users in fifty countries.

In December 1995, Ylönen founded SSH Communications Security to market and develop SSH. The original version of the SSH software used various pieces of free software, such as GNU libgmp, but later versions released by SSH Communications Security evolved into increasingly proprietary software.

It is estimated that, as of 2000, there were 2 million users of SSH.

4.1.1 Notable vulnerabilities

In 1998 a vulnerability was described in SSH 1.5 which allowed the unauthorized insertion of content into an encrypted SSH stream due to insufficient data integrity protection from CRC-32 used in this version of the protocol.

A fix known as SSH Compensation Attack Detector was introduced into most implementations. Many of these updated implementations contained a new integer overflow vulnerability that allowed attackers to execute arbitrary code with the privileges of the SSH daemon, typically root.

In January 2001 a vulnerability was discovered that allows attackers to modify the last block of an IDEA-encrypted session.

The same month, another vulnerability was discovered that allowed a malicious server to forward a client authentication to another server.

Since SSH-1 has inherent design flaws which make it vulnerable, it is now generally considered obsolete and should be avoided by explicitly disabling fallback to SSH-1.

Most modern servers and clients support SSH-2.

4.2 Version 1.99

In January 2006, well after version 2.1 was established, RFC 4253 specified that an SSH server which supports both 2.0 and prior versions of SSH should identify its protoversion as 1.99.

This is not an actual version but a method to identify backward compatibility.

4.4 Version 2.x

“Secsh” was the official Internet Engineering Task Force’s (IETF) name for the IETF working group responsible for version 2 of the SSH protocol.

In 2006, a revised version of the protocol, SSH-2, was adopted as a standard.

This version is incompatible with SSH-1. SSH-2 features both security and feature improvements over SSH-1. Better security, for example, comes through Diffie–Hellman key exchange and strong integrity checking via message authentication codes. New features of SSH-2 include the ability to run any number of shell sessions over a single SSH connection.

Due to SSH-2’s superiority and popularity over SSH-1, some implementations such as Lsh and Dropbear only support SSH-2 protocol.

4.4.1 Vulnerabilities

In November 2008, a theoretical vulnerability was discovered for all versions of SSH which allowed recovery of up to 32 bits of plaintext from a block of ciphertext that was encrypted using what was then the standard default encryption mode, CBC.

The most straightforward solution is to use CTR mode instead of CBC mode, since this renders SSH resistant to the attack.

4.4.1.1 OpenSSH

In the case of using the standard OpenSSH configuration, the attacker’s success probability for recovering 32 bits of plaintext is 2^{-18}.

The OpenSSH 5.2 release modified the behavior of the OpenSSH server to further mitigate against this vulnerability.

6 USES

SSH is a protocol that can be used for many applications across many platforms including most Unix variants (Linux, the BSDs including Apple’s OS X, & Solaris), as well as Microsoft Windows.

Some of the applications below may require features that are only available or compatible with specific SSH clients or servers.

For example, using the SSH protocol to implement a VPN is possible, but presently only with the OpenSSH server and client implementation.

For login to a shell on a remote host (replacing Telnet and rlogin)

For executing a single command on a remote host (replacing rsh)

Secure file transfer

In combination with rsync to back up, copy and mirror files efficiently and securely

For forwarding or tunneling a port (not to be confused with a VPN, which routes packets between different networks, or bridges two broadcast domains into one).

For using as a full-fledged encrypted VPN. Note that only OpenSSH server and client supports this feature.

For forwarding X from a remote host (possible through multiple intermediate hosts)

For browsing the web through an encrypted proxy connection with SSH clients that support the SOCKS protocol.

For securely mounting a directory on a remote server as a filesystem on a local computer using SSHFS.

For automated remote monitoring and management of servers through one or more of the mechanisms discussed above.

For development on a mobile or embedded device that supports SSH.

6.1 File transfer protocols using SSH

There are multiple mechanisms for transferring files using the Secure Shell protocols.

Secure copy (SCP), which evolved from RCP protocol over SSH

rsync, intended to be more efficient than SCP

SSH File Transfer Protocol (SFTP), a secure alternative to FTP (not to be confused with FTP over SSH)

Files transferred over shell protocol (a.k.a. FISH), released in 1998, which evolved from Unix shell commands over SSH

7 ARCHITECTURE

The SSH-2 protocol has an internal architecture (defined in RFC 4251) with well-separated layers, namely:

The transport layer (RFC 4253). This layer handles initial key exchange as well as server authentication, and sets up encryption, compression and integrity verification. It exposes to the upper layer an interface for sending and receiving plaintext packets with sizes of up to 32,768 bytes each (more can be allowed by the implementation). The transport layer also arranges for key re-exchange, usually after 1 GB of data has been transferred or after 1 hour has passed, whichever occurs first.

The user authentication layer (RFC 4252). This layer handles client authentication and provides a number of authentication methods. Authentication is client-driven: when one is prompted for a password, it may be the SSH client prompting, not the server. The server merely responds to the client’s authentication requests. Widely used user-authentication methods include the following:

password: a method for straightforward password authentication, including a facility allowing a password to be changed. Not all programs implement his method.

publickey: a method for public key-based authentication, usually supporting at least DSA or RSA keypairs, with other implementations also supporting X.509 certificates.

keyboard-interactive (RFC 4256): a versatile method where the server sends one or more prompts to enter information and the client displays them and sends back responses keyed-in by the user. Used to provide one-time password authentication such as S/Key or SecurID. Used by some OpenSSH configurations when PAM is the underlying host-authentication provider to effectively provide password authentication, sometimes leading to inability to log in with a client that supports just the plain password authentication method.

GSSAPI authentication methods which provide an extensible scheme to perform SSH authentication using external mechanisms such as Kerberos 5 or NTLM, providing single sign on capability to SSH sessions. These methods are usually implemented by commercial SSH implementations for use in organizations, though OpenSSH does have a working GSSAPI implementation.

The connection layer (RFC 4254). This layer defines the concept of channels, channel requests and global requests using which SSH services are provided. A single SSH connection can host multiple channels simultaneously, each transferring data in both directions. Channel requests are used to relay out-of-band channel-specific data, such as the changed size of a terminal window or the exit code of a server-side process. The SSH client requests a server-side port to be forwarded using a global request. Standard channel types include:

shell for terminal shells, SFTP and exec requests (including SCP transfers)

direct-tcpip for client-to-server forwarded connections

forwarded-tcpip for server-to-client forwarded connections

The SSHFP DNS record (RFC 4255) provides the public host key fingerprints in order to aid in verifying the authenticity of the host.

This open architecture provides considerable flexibility, allowing the use of SSH for a variety of purposes beyond a secure shell. The functionality of the transport layer alone is comparable to Transport Layer Security (TLS); the user-authentication layer is highly extensible with custom authentication methods; and the connection layer provides the ability to multiplex many secondary sessions into a single SSH connection, a feature comparable to BEEP and not available in TLS.

8 ENHANCEMENTS

These are intended for performance enhancements of SSH products:

SSH-over-SCTP: support for SCTP rather than TCP as the connection oriented transport layer protocol.

ECDSA: support for elliptic curve DSA rather than DSA or RSA for signing.

ECDH: support for elliptic curve Diffie–Hellman rather than plain Diffie–Hellman for encryption key exchange.

UMAC: support for UMAC rather than HMAC for MAC/integrity.From

Wikipedia, the free encyclopedia