SSH 证书认证是一种比传统公钥认证更安全的方案。本文介绍 SSH 证书的工作原理和配置方法。

传统公钥认证的问题

传统的 SSH 公钥认证需要在每台服务器上添加用户的公钥：

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# 用户将公钥发送到服务器
ssh-copy-id user@server

这种方式在大规模环境中存在以下问题：

  • 密钥管理困难：新增或撤销用户需要手动更新所有服务器
  • 无时效性：公钥永久有效，离职后难以撤销
  • 无法追踪：无法知道谁在什么时候登录过
  • 扩展性差：成百上千台服务器时维护成本极高

SSH 证书认证的原理

SSH 证书认证引入**证书颁发机构（CA）**的概念：

  1. CA 密钥：管理员创建一个 CA 私钥，用于签发证书
  2. 用户证书：CA 使用私钥对用户公钥进行签名，生成证书
  3. 服务器信任 CA：服务器只需配置信任 CA 公钥，无需逐个添加用户公钥
  4. 证书验证：用户登录时提交证书，服务器通过 CA 公钥验证证书有效性

证书包含的信息

  • 用户公钥
  • 用户 ID（Key ID）
  • 有效期（起始时间 + 结束时间）
  • 允许的登录用户名（Principals）
  • CA 签名

创建 SSH CA

首先创建 CA 密钥对。建议使用 ED25519 算法：

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# 创建用户证书CA
ssh-keygen -t ed25519 -f ~/.ssh/user_ca -C "SSH User CA"

# 创建主机证书CA（可选，用于验证服务器身份）
ssh-keygen -t ed25519 -f ~/.ssh/host_ca -C "SSH Host CA"

生成的 user_ca 是 CA 私钥，user_ca.pub 是 CA 公钥。

注意：CA 私钥必须妥善保管，建议离线存储或使用硬件密钥。

签发用户证书

基本用法

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# 先生成用户密钥对
ssh-keygen -t ed25519 -f ~/.ssh/id_ed25519 -C "user@example.com"

# 使用 CA 签发用户证书
ssh-keygen -s ~/.ssh/user_ca -I "user@example.com" \
    -n ubuntu -V +52w ~/.ssh/id_ed25519.pub

参数说明：

  • -s ~/.ssh/user_ca：指定 CA 私钥
  • -I "user@example.com"：证书 Key ID（用于日志追踪）
  • -n ubuntu：允许登录的用户名（Principal）
  • -V +52w：证书有效期（52 周）

生成的证书文件为 id_ed25519-cert.pub。

签发多用户证书

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# 签发允许多个用户名的证书
ssh-keygen -s ~/.ssh/user_ca -I "admin@example.com" \
    -n ubuntu,root,deploy -V +26w ~/.ssh/id_ed25519.pub

签发主机证书

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# 为服务器签发主机证书
ssh-keygen -s ~/.ssh/host_ca -I "server1.example.com" \
    -h ~/.ssh/ssh_host_ed25519_key.pub

配置服务器

配置服务器信任 CA

在服务器的 /etc/ssh/ 目录下：

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# 将 CA 公钥添加到信任列表
cat ~/.ssh/user_ca.pub >> /etc/ssh/trusted-user-ca-keys

# 可选：添加主机CA公钥（用于验证服务器身份）
cat ~/.ssh/host_ca.pub >> /etc/ssh/known_hosts

修改 SSH 配置

编辑 /etc/ssh/sshd_config：

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# 启用证书认证
TrustedUserCAKeys /etc/ssh/trusted-user-ca-keys

# 可选：禁用传统公钥认证（提高安全性）
# PubkeyAuthentication no

# 可选：启用主机证书验证
# HostCertificate /etc/ssh/ssh_host_ed25519_key-cert.pub

重启 SSH 服务：

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systemctl restart sshd

客户端配置

配置证书

在客户端的 ~/.ssh/config 中指定证书：

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Host *
    IdentityFile ~/.ssh/id_ed25519
    CertificateFile ~/.ssh/id_ed25519-cert.pub

验证配置

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ssh -v user@server

在输出中看到 Offering public key: ED25519-CERT 即表示正在使用证书认证。

证书管理

查看证书信息

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ssh-keygen -L -f ~/.ssh/id_ed25519-cert.pub

输出示例：

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/root/.ssh/id_ed25519-cert.pub:
        Type: ssh-ed25519-cert-v01@openssh.com user certificate
        Public key: ED25519-CERT SHA256:xxxxx
        Signing CA: ED25519 SHA256:xxxxx
        Key ID: "user@example.com"
        Serial: 0
        Valid: from 2026-04-29T00:00:00 to 2027-04-28T00:00:00
        Principals: 
                ubuntu
        Critical Options: (none)
        Extensions: 
                permit-X11-forwarding
                permit-agent-forwarding
                permit-port-forwarding
                permit-pty
                permit-user-rc

撤销证书

如果用户离职或证书泄露，需要撤销证书。有两种方式：

方式一：使用撤销列表（推荐）

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# 创建撤销列表
touch /etc/ssh/revoked_keys
chmod 644 /etc/ssh/revoked_keys

# 在 sshd_config 中启用
echo "RevokedKeys /etc/ssh/revoked_keys" >> /etc/ssh/sshd_config

# 撤销证书（添加公钥而非证书）
echo "ssh-ed25519 AAAAxxxx user@compromised" >> /etc/ssh/revoked_keys

systemctl restart sshd

方式二：设置证书过期时间

通过设置短有效期来简化撤销：

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# 签发短有效期证书
ssh-keygen -s ~/.ssh/user_ca -I "temp@example.com" \
    -n ubuntu -V +24h ~/.ssh/id_ed25519.pub

续期证书

证书过期前重新签发即可：

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ssh-keygen -s ~/.ssh/user_ca -I "user@example.com" \
    -n ubuntu -V +52w ~/.ssh/id_ed25519.pub

安全最佳实践

  1. 分离 CA：用户 CA 和主机 CA 分离管理
  2. 离线 CA：CA 私钥离线存储，仅在签发证书时使用
  3. 合理有效期：根据安全需求设置证书有效期
  4. 日志审计：记录证书登录事件，便于审计
  5. 最小权限：仅授予必要的 Principals
  6. 备份 CA：妥善备份 CA 密钥，防止丢失

总结

SSH 证书认证通过引入 CA 机制，解决了大规模环境中的密钥管理难题：

特性 传统公钥 证书认证
密钥分发 每台服务器 只需配置 CA
时效性 永久有效 可设置过期
撤销 手动删除 撤销列表
追踪 困难 Key ID 可追溯
扩展性 差 好

通过本文的配置方法，可以在企业中实现集中化的 SSH 访问控制，提升安全性和管理效率。

参考来源