第12章 OpenSSH

トランスポート層の主なロールは、認証時とその後の通信中に、2 つのホスト間の通信を簡単に安全でセキュアなものにすることです。トランスポート層は、データの暗号化と復号を処理し、データパケットの送受信時にその整合性を保護することでそのロールを果たします。また、トランスポート層は、情報を圧縮して転送を高速にします。

SSH クライアントがサーバーに接続すると鍵情報が交換されるため、両システムでトランスポート層が適正に構築できます。以下は、こうした鍵情報の交換中に発生する手順です。

鍵交換の間、サーバーは一意の ホスト鍵 を用いて、クライアントに対して自己識別を行います。クライアントがこの特定のサーバーと過去に通信したことがなければ、クライアントはサーバーのホスト鍵を知らないため、接続が成立しません。OpenSSH は、この問題に対処するためにサーバーのホスト鍵を承認します。これは、ユーザーが通知を受けて新規のホスト鍵を受け取り、検証した後に行われます。それ以降の接続では、サーバーのホスト鍵が、クライアント上に保存されているバージョンと照合され、クライアントが実際に目的のサーバーと通信していることを確信できます。この後、ホスト鍵が一致しなくなった場合は、接続前にクライアントに保存してあるバージョンをユーザーが削除する必要があります。

SSH は、ほとんどすべての公開鍵アルゴリズムまたはエンコード形式に対応するように設計されています。初回の鍵交換で、交換に使用されるハッシュ値と共有秘密値が作成されると、2 つのシステムは新しい鍵とアルゴリズムの計算を直ちに開始して、認証と、今後の接続で送信されるデータを保護します。

所定の鍵とアルゴリズムを使用して一定量のデータ (正確な量は SSH 実装により異なる) が送信された後に、もう 1 回鍵交換が行われてハッシュ値と新しい共有秘密値の別のセットが生成されます。攻撃者がハッシュ値と共有秘密値を判別できたとしても、その情報が役に立つのは限られた時間のみです。

トランスポート層が、2 つのシステム間で情報を渡すためのセキュアなトンネルを構築すると、サーバーは、秘密鍵でエンコードされた署名の使用やパスワードの入力など、サポートされている別の認証方法をクライアントに伝えます。次に、クライアントが、対応しているいずれかの方法を使用して、サーバーに対して自己認証を試みます。

SSH サーバーとクライアントは、異なるタイプの認証を採用するように設定できるため、双方の制御が最適化されます。サーバーは、そのセキュリティーモデルに基づいて、対応する暗号化方法を決定できます。クライアントは、利用可能なオプションの中から、試行する認証方法の順番を選択できます。

SSH トランスポート層での認証に成功すると、多重化 と呼ばれる手法により複数のチャンネルが開きます。^[1].これらの各チャンネルは、異なるターミナルセッションと、転送された X11 セッションの通信を処理します。

クライアントとサーバーの両方で、新しいチャンネルを作成できます。その後、各接続の両端に、別々の番号が割り当てられます。クライアントが新しいチャンネルを開こうとする際、要求と共にチャンネル番号を送信します。この情報はサーバーにより保存され、そのチャンネルに通信を移動するのに使用されます。これは、異なるタイプのセッションが相互に影響しないように、あるセッションの終了時にそのチャンネルが SSH による一次接続を停止せずに閉じることができるようにするためです。

また、チャンネルは フロー制御 にも対応しているため、規則的な方法でデータを送受信できます。この方法では、チャンネルが開いているというメッセージをクライアントが受信するまで、チャンネルでデータが送信されません。

クライアントが要求するサービスのタイプと、ユーザーがネットワークに接続される方法に応じて、クライアントとサーバーは、各チャンネルの特性を自動的にネゴシエートします。これにより、プロトコルの基本インフラストラクチャーを変更しなくても、異なるタイプのリモート接続を非常に柔軟に処理できます。