SSH接続を完全理解：公開鍵と秘密鍵の仕組みを1時間でマスター

SSH接続の仕組みと秘密鍵/公開鍵

1. SSHとは

SSH（Secure Shell）は、ネットワークを通じてリモートのコンピュータと安全に通信するためのプロトコルです。主にリモートサーバーへのログインやコマンドの実行、ファイルの転送などに使用されます。暗号化された通信を行うことで、パスワードやデータの盗聴を防ぎます。

2. なぜSSHが必要か

以前はTelnetやFTPなどの通信手段が使われていましたが、これらは通信内容が暗号化されていなかったため、盗聴のリスクがありました。SSHはこれを解決し、公開鍵暗号方式を使ってより安全な接続を提供します。

3. SSHの仕組み

• クライアントがサーバーに接続要求を送る
• サーバーが公開鍵を提供し、クライアントが検証
• 共通鍵を生成し、暗号化された通信セッションを開始

このプロセスには、公開鍵暗号と共通鍵暗号の両方が使用され、安全かつ高速な通信が実現されます。

4. 公開鍵認証方式とは

パスワードの代わりに、秘密鍵と公開鍵のペアを使って認証を行う方式です。クライアントは秘密鍵を保持し、サーバーに公開鍵を登録しておきます。

手順

1. クライアントが公開鍵をサーバーに登録
2. サーバーが認証時にクライアントへチャレンジを送信
3. クライアントが秘密鍵で署名し、応答
4. サーバーが署名を公開鍵で検証し、認証成功

5. 鍵の生成と配置

UNIX系OSでは ssh-keygen コマンドで鍵ペアを生成します。

$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "your_email@example.com"

生成されるファイル：

• ~/.ssh/id_rsa（秘密鍵）
• ~/.ssh/id_rsa.pub（公開鍵）

公開鍵をサーバーの~/.ssh/authorized_keysに追加することで接続が可能になります。

6. SSH接続の実行

$ ssh ユーザー名@ホスト名

秘密鍵が適切に設定されていれば、パスワードなしでログインできます。

7. セキュリティ上の注意点

• 秘密鍵は他人に絶対に渡さない
• 秘密鍵には必ずパスフレーズを設定
• 不要なユーザーの公開鍵は削除
• PermitRootLogin no などでrootログイン制限

8. パスフレーズの扱いとssh-agent

毎回パスフレーズを入力するのが面倒な場合は ssh-agent と ssh-add を使うことで一時的に記憶させることができます。

9. よく使う設定ファイル

• ~/.ssh/config：接続先をニックネームで管理
• sshd_config：サーバー側のSSH設定

クライアント例：

Host myserver
  HostName example.com
  User ubuntu
  IdentityFile ~/.ssh/id_rsa

10. まとめ

SSHはサーバー管理に欠かせない技術であり、特に公開鍵認証は安全なリモート操作を支える重要な要素です。鍵の生成、管理、セキュリティ対策を正しく行い、安心してSSH接続を活用できるようにしましょう。