SSH密钥管理基础：Ed25519、权限与撤销

SSH 密钥的工作原理

SSH 密钥由一对文件组成：私钥保存在您的设备上，公钥复制到您要登录的每台服务器上。建立连接时，服务器使用公钥发送质询，只有匹配的私钥才能响应。私钥不会离开您的设备，因此不会有秘密信息通过网络传输；即使服务器遭到入侵，攻击者也无法从服务器上窃取有用的私钥。这就是密钥优于密码的原因。妥善管理 SSH 密钥主要包括四个习惯：每台设备使用一个密钥、设置 sshd 要求的文件权限、使用 ~/.ssh/config 文件避免反复输入选项，以及在笔记本电脑丢失当天知道如何删除密钥。

本指南以 Ubuntu 24.04 为例介绍这四个习惯，但其中几乎所有内容都适用于任何 Linux 服务器和任何近期版本的 OpenSSH。

开始前先说明一个术语，以免造成实际错误。公钥不是机密信息。您可以将公钥粘贴到工单中、通过电子邮件发送，或直接公开发布，其他人无法仅凭公钥登录。私钥才是机密信息。任何人只要复制了该文件，并且知道该文件的口令（如果设置了口令），对于您的服务器而言，就等同于您本人。

创建密钥：ed25519 是正确的默认选择

在您自己的计算机上运行，不要在服务器上运行：

ssh-keygen -t ed25519 -C "laptop"

-t ed25519 用于选择密钥类型。Ed25519 是现代默认选择：密钥短、速度快，并且自 2014 年以来发布的所有 OpenSSH 版本都支持它。只有在必须连接不理解 ed25519 的旧设备时，才使用 ssh-keygen -t rsa -b 4096。-C "laptop" 用于设置注释。注释不参与任何加密操作，但两年后您可以通过它在服务器的 authorized_keys 文件中识别此密钥，因此请将密钥所在的设备名称写入注释。

ssh-keygen 用于指定密钥的保存位置。接受默认值 ~/.ssh/id_ed25519。随后系统会要求设置密码短语。请设置一个；下面的密码短语部分会说明为什么它不会增加您日常使用的负担。最终会得到两个文件：~/.ssh/id_ed25519 是私钥，~/.ssh/id_ed25519.pub 是公钥。查看公钥内容：

cat ~/.ssh/id_ed25519.pub

ssh-ed25519 AAAAC3NzaC1lZDI1NTE5AAAAIF3k2s0vQx7GdKQhX1yBz... laptop

它只有一行：密钥类型、密钥材料和注释。这一行就是最终写入服务器的内容。

每台设备使用一个密钥，而不是每台服务器使用一个密钥

大家首先都会问：是否每台服务器都需要一个新密钥？不需要。为每台用于输入命令的设备创建一个密钥，然后将该公钥放到这台设备需要访问的每台服务器上。密钥用于标识设备。每台服务器上的 authorized_keys 文件列出了允许访问的设备。

这种模型可以扩展，而其他做法会以可预见的方式失效。每台服务器使用一个密钥，意味着一台需要访问 20 台服务器的笔记本电脑要保存 20 个私钥，而且你最终会分不清每个私钥对应哪台服务器。所有设备共享一个密钥则更糟：笔记本电脑被盗后，你无法在不阻止台式机访问的情况下撤销笔记本电脑的访问权限，因为两台设备持有同一个私钥。因此，你必须在所有服务器上更换该密钥，并立即将新密钥分发到每台设备。

每台设备使用一个密钥时，笔记本电脑丢失只需在每台服务器上删除一行：从 authorized_keys 中删除笔记本电脑对应的行，其他设备仍可正常工作。使用 -C 设置的注释可以帮助你快速找到这一行。

这一模型的基本规则是：私钥在设备上创建，并随设备失效。切勿将私钥复制到第二台机器，也不要将私钥上传到服务器。新设备需要访问权限时，应在该设备上生成新密钥。

在服务器上放置公钥

最简单的方法是使用 ssh-copy-id。它随 OpenSSH 一起发布：

ssh-copy-id matt@10.0.0.10

该命令会使用当前仍可用的登录方式（通常是密码）登录，将您的公钥追加到服务器上的 ~/.ssh/authorized_keys。如果目录或文件不存在，它还会创建目录和文件，并设置正确的权限。打开一个新的 SSH 会话进行测试：服务器应允许您登录，而无需输入账户密码。如果您的密钥设置了密码短语，本机可能会改为要求您输入密码短语；该提示来自本机，不是服务器密码。

如果已禁用密码登录，ssh-copy-id 将无法登录，因此您需要手动添加这一行。通过仍可用的会话或服务提供商的 Web 控制台登录，然后在服务器上运行：

mkdir -p ~/.ssh && chmod 700 ~/.ssh
echo "ssh-ed25519 AAAAC3NzaC1lZDI1NTE5AAAAIF3k2s0vQx7GdKQhX1yBz... laptop" >> ~/.ssh/authorized_keys
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

将真实的公钥粘贴到引号内。公钥必须是来自 id_ed25519.pub 的完整单行内容。authorized_keys 每行放置一个公钥，整个文件就是访问控制数据库：添加设备就是追加一行，撤销设备就是删除一行。在新服务器上，此步骤应放在新 VPS 的前 10 分钟内，并且紧接在关闭密码登录之前。

导致密钥登录失败的权限

这是密钥登录失败最常见的原因，而且客户端通常不会显示任何错误。Ubuntu 24.04 默认以 StrictModes yes 运行 sshd，因此不会使用其他用户可以修改的 authorized_keys 文件。如果该文件、~/.ssh 目录或您的主目录可由除您之外的任何用户写入，sshd 就会忽略您的密钥，转而要求输入密码，客户端不会说明原因。（Ubuntu 的 OpenSSH 只容忍一种特殊情况：文件可由您自己的私有组写入，且该组中没有其他用户。不要依赖这种行为；请使用下面的权限模式。）原因只会出现在服务器日志中：

sudo grep 'Authentication refused' /var/log/auth.log

在未安装 rsyslog 的最小化镜像中，不存在 auth.log；同一行日志位于 journal 中：sudo journalctl -u ssh | grep 'Authentication refused'。

Authentication refused: bad ownership or modes for file /home/matt/.ssh/authorized_keys

修复方法是修改两项权限并检查所有权。请以受影响的用户身份在服务器上执行：

chmod 700 ~/.ssh
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
chown -R matt:matt ~/.ssh

需要记住的规则是：.ssh 目录使用 700，其中的所有内容使用 600。您自己的计算机也适用相同的数字，因为客户端同样会检查权限。其他用户可读取的私钥会导致 ssh 直接拒绝该密钥；这次客户端会明确显示错误：

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
@         WARNING: UNPROTECTED PRIVATE KEY FILE!          @
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
Permissions 0644 for '/home/matt/.ssh/id_ed25519' are too open.

chmod 600 ~/.ssh/id_ed25519 可以修复此问题。

~/.ssh/config：无需反复输入选项

本机上的 ~/.ssh/config 文件可以为每台服务器设置简短名称，并保存您经常输入的选项。使用 600 权限创建该文件，并为每台服务器添加一个 Host 块：

Host web1
    HostName 10.0.0.10
    User matt
    IdentityFile ~/.ssh/id_ed25519
    IdentitiesOnly yes

Host db1
    HostName 10.0.0.11
    User matt
    Port 2222
    IdentityFile ~/.ssh/id_ed25519
    IdentitiesOnly yes

现在，ssh web1 会替代 ssh -p 22 matt@10.0.0.10；由于 scp、rsync 和 git 都会读取此文件，因此同一个简短名称可在这些命令中使用。HostName 是实际地址，User 可避免您输入账户名，IdentityFile 则固定要提供的密钥。

IdentitiesOnly yes 值得单独说明，因为它可以解决一个容易混淆的故障。当您的 agent 中保存了多个密钥时，客户端会逐个提供这些密钥，服务器会将每次提供都计为一次失败尝试。加载的密钥过多时，在尝试正确密钥之前，您就会收到 Received disconnect: Too many authentication failures。IdentitiesOnly yes 会让客户端只提供 IdentityFile 中指定的密钥，因此不会发生此故障。

密码短语和 ssh-agent

密码短语会加密磁盘上的私钥文件。没有密码短语时，任何复制该文件的人都可以立即使用它；有密码短语时，被盗的文件必须先猜中密码短语才能使用。对于笔记本电脑上的密钥，这正是所需的保护措施，因为笔记本电脑可能被盗，其备份也可能泄露。

密码短语在实际使用中不会增加操作负担，原因是 ssh-agent。agent 会将解密后的密钥保存在内存中，因此您每次登录会话只需输入一次密码短语，之后的每次连接都会立即完成。大多数桌面 Linux 发行版和 macOS 已经会为您运行 agent。使用以下命令将密钥加载到 agent 中：

ssh-add ~/.ssh/id_ed25519

ssh-add -l 会列出 agent 当前保存的密钥。需要注意的是，agent 转发（ssh -A）允许远程服务器在您连接期间使用您的 agent 继续进行身份验证。因此，只应对您完全信任的服务器启用此功能，并默认关闭。

轮换和撤销：丢失笔记本电脑演练

撤销普通 SSH 密钥只需从每台配置了该密钥的服务器上的 authorized_keys 中删除对应行。不需要通知证书颁发机构，也不必等待过期日期。该行删除后，使用此密钥的新登录会立即失败。

现在就进行演练，不要等到紧急情况发生。选择一台服务器，打开 ~/.ssh/authorized_keys，根据注释找到该密钥。使用编辑器删除对应行，或按注释将其过滤掉：

grep -v ' laptop$' ~/.ssh/authorized_keys > ~/.ssh/authorized_keys.tmp
mv ~/.ssh/authorized_keys.tmp ~/.ssh/authorized_keys

然后，从刚刚撤销密钥的设备确认登录已失败，再从另一台设备确认登录仍然有效。请注意：删除密钥不会终止已经建立的会话，因为密钥只在登录时检查。如果撤销的是被盗设备的密钥，还应检查服务器上的 who，并终止所有无法识别的会话。

轮换执行的是相同操作，但顺序不同：在设备上生成新密钥，使用 ssh-copy-id 安装该密钥，确认新密钥可以登录，然后删除旧密钥所在的行。设备交接、密钥可能已泄露，或成员离开团队时，都应执行轮换。在两台服务器之间手动操作没有问题；但在二十台服务器之间操作时，应使用自动化工具。管理多台 Linux 服务器介绍了如何将相同的 authorized_keys 状态推送到整个服务器集群。

不要这样做

• 不要在所有设备之间共用同一个私钥。这样一来，单台设备被盗后，您无法只撤销该设备的访问权限，除非在所有设备上更换密钥。

• 不要将私钥提交到 git repository，即使该 repository 是私有的也不行。自动扫描器会监控公开 repository，并在推送后的几分钟内尝试使用泄露的密钥；如果之后将 repository 公开，其完整历史记录也会泄露。

• 不要将笔记本电脑的私钥上传到服务器，让该服务器借此访问另一台服务器。应直接在服务器上生成单独的密钥，并且只在确实需要的位置授权该密钥。

• 不要将私钥粘贴到聊天、电子邮件或工单中。公钥，即 .pub 文件，才是唯一需要共享的一部分。

当密钥能够稳定完成登录后，下一步应关闭密码认证。这样，针对服务器的持续密码猜测就完全无法成功。对应的 drop-in 配置位于VPS 上的 SSH 加固。

FAQ

SSH 密钥在不发送密码的情况下如何工作？

服务器会将您的公钥保存到 ~/.ssh/authorized_keys。登录时，服务器发送一个质询；您的客户端使用私钥对质询签名，服务器再使用公钥验证签名。私钥不会离开您的设备，因此传输过程中没有可拦截的内容，服务器上也没有可重复使用的密钥可供窃取。服务器被入侵后，泄露的只有公钥，而公钥无法用于登录任何地方。

是否应为所有服务器使用同一个 SSH 密钥？

可以在多台服务器上使用同一个密钥，前提是该密钥始终保存在一台设备上。规则是每台设备使用一个密钥，而不是每台服务器使用一个密钥：将笔记本电脑的公钥放到笔记本电脑需要访问的每台服务器上，台式机则使用自己的密钥。这样可以简化吊销操作，因为设备丢失时，只需从每台服务器中删除一行可识别的记录，其他设备仍可正常工作。

.ssh 目录和 authorized_keys 应设置什么权限？

在 ~/.ssh 上设置 700，在 authorized_keys 上设置 600，并对每个私钥设置 600；这些文件和目录的所有者应为使用它们的账户。sshd 默认以 StrictModes yes 运行，因此，如果文件或主目录可被除您之外的任何人写入，sshd 会静默忽略您的密钥，服务器认证日志或日志中唯一的记录是 Authentication refused: bad ownership or modes。

如何从服务器中删除 SSH 密钥？

在该密钥获授权的账户中，从 ~/.ssh/authorized_keys 删除对应的密钥行。根据注释查找正确的行，即密钥内容后面的标签。如果使用该密钥的新登录会立即失败，但已经建立的会话仍会保持打开状态；因此，如果设备被盗，也应结束该设备的所有活动会话。对复制过该密钥的每台服务器重复此操作。

SSH 密钥是否需要设置口令短语？

对于笔记本电脑或台式机上的密钥，需要。口令短语会加密密钥文件，因此被盗或泄露的副本单独无法使用；而 ssh-agent 表示每个会话只需输入一次，而不必在每次连接时输入。服务器上用于无人值守自动化的密钥通常不设置口令短语，因为没有人员输入口令；应通过限制目标账户可执行的操作来保护这些密钥。