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对于许多开发者和运维工程师而言，管理SSH密钥是一项繁琐且易出错的任务。正如SSH发明者、芬兰计算机科学家Tatu Ylonen所指出的，许多组织中过时授权密钥的数量甚至远超员工人数，这带来了巨大的安全隐患。现在，一个基于Go语言生态的创新项目——OpenPubkey SSH (OPKSSH)，旨在彻底改变这一现状。近日，随着Cloudflare将OPKSSH代码捐赠给Linux基金会下的OpenPubkey项目并将其开源，开发者们终于可以拥抱一种更便捷、更安全的SSH认证方式：使用熟悉的单点登录(SSO)系统。本文将简要介绍OPKSSH项目及其技术基石OpenPubkey技术。

1. 核心看点：OPKSSH 开源与价值解读

OPKSSH (OpenPubkey SSH) 是一个巧妙的工具，它将OpenID Connect (OIDC) 等现代SSO技术与SSH协议集成起来，其核心目标是消除手动管理和配置SSH公私钥的需求，同时不引入除身份提供商(IdP)之外的任何新的可信第三方。

此前，虽然底层的OpenPubkey协议已于2023年成为Linux基金会的开源项目，但OPKSSH作为BastionZero（现已被Cloudflare收购）的产品，一直是闭源的。Cloudflare的此次捐赠，使得整个OpenPubkey技术栈的关键应用层实现也完全开放，这对于Go社区和整个基础设施安全领域都是一个重要进展。

2. OPKSSH解决了什么痛点？

通常，我们在进行远程服务器管理和运维操作时会使用SSH免密登录，即通过生成SSH密钥对并将公钥复制到远程服务器来实现。但这种传统方式的SSH密钥管理存在诸多问题：

  • 密钥分发与轮换困难：需要手动将公钥部署到目标服务器，密钥泄露或员工离职后的吊销流程复杂。
  • 长期密钥风险：长期存在的私钥增加了泄露风险，一旦泄露，影响范围广。
  • 可见性差：难以清晰追踪谁拥有对哪些服务器的访问权限，公钥本身缺乏身份信息。

这些问题常常困扰企业的IT运维团队和安全管理人员，他们需要确保访问控制的安全性和可管理性，同时降低操作复杂性和人力成本。

那如何解决这些问题呢？OPKSSH带来了新的解决方案。

3. OPKSSH如何解决这些问题？

OPKSSH基于OpenPubkey协议，带来了革命性的改进：

  • 使用临时性密钥(Ephemeral Keys)提升安全性

OPKSSH使用按需生成的临时SSH密钥对取代长期密钥。用户通过SSO登录后，OPKSSH自动生成有效期较短（默认为24小时，可配置）的密钥。这大大缩短了密钥泄露的风险窗口。

  • 通过单点登录(SSO Login)增强易用性

用户只需运行opkssh login，通过熟悉的IdP (如Google, Azure AD等) 进行SSO认证，即可自动获取所需的SSH密钥。无需手动生成、复制或管理私钥文件，即可在任何安装了opkssh的机器上进行SSH连接。

  • 通过Identity-based Auth提升可见性与简化管理

授权不再基于难以管理的公钥列表（比如~/.ssh/known_hosts），而是基于易于理解和审计的用户身份（如Email地址）。管理员只需在服务器配置中指定允许访问的电子邮件地址列表即可。

到这里你可能会问：这么好用的OPKSSH是如何工作的呢？别急，我们下面就来介绍一下OPKSSH的工作原理。

4. OPKSSH的工作原理

Cloudflare的文章中有一个很好的介绍Opkssh工作原理的例子和示意图，这里也借用过来：

如图所示，当用户alice@example.com使用OPKSSH登录服务器，这个过程大致如下：

  • 用户本地执行命令opkssh login触发OIDC流程，用户向IdP认证。
  • OpenPubkey协议介入，在OIDC流程中巧妙地将用户临时生成的公钥与用户的身份信息绑定，生成一个PK Token(本质上是一个增强的ID Token，包含了公钥信息并由IdP签名)。
  • OPKSSH将此PK Token打包进一个临时的SSH 公钥文件（利用SSH证书的扩展字段）。
  • 当用户发起SSH连接时，这个特殊的公钥文件被发送到服务器。
  • 服务器配置了AuthorizedKeysCommand指令，调用opkssh verify(OpenPubkey验证器)。
  • 验证器检查PK Token的有效性（签名、有效期、颁发者），提取公钥和用户身份(Email)，并根据服务器配置判断该用户是否有权访问。

关键在于，这一切无需修改现有的SSH客户端或服务器软件本身，仅需在服务器端sshd_config中添加两行配置即可启用，这个我们在本文后面会详细说明。

OPKSSH的魔力源于其底层的OpenPubkey协议。OpenPubkey本身是一个基于Go语言实现的Linux基金会项目 (github.com/openpubkey/openpubkey)。

OpenPubkey的核心创新在于，它通过一种客户端修改的方式，将用户持有的公钥(PKu)与OIDC的ID Token进行了加密绑定，而无需 OIDC 提供商(OP)作任何修改。这是通过巧妙利用OIDC流程中的nonce参数实现的。客户端不再生成完全随机的nonce，而是生成一个包含其公钥等信息的客户端实例声明(cic)，并将cic的哈希值作为nonce发送给OP。OP在签发ID Token时会包含这个nonce。这样，最终得到的PK Token就同时承载了OP 对用户身份的认证以及用户对其公钥的所有权声明（通过客户端的额外签名防止身份误绑定攻击）。

这一机制将OIDC的认证模型从持有者认证(Bearer Authentication) 升级到了持有证明(Proof-of-Possession, PoP)。在Bearer模型下，任何窃取到ID Token的人都可以冒充用户；而在PoP模型下，用户需要证明自己持有与PK Token中公钥对应的私钥，从而有效抵御令牌重放(Token Replay) 和令牌泄露(Token Export) 攻击，安全性显著提高。

OpenPubkey的设计还考虑了可扩展性，例如引入MFA-Cosigner概念，可以进一步增强安全性，甚至在OP本身被攻陷的情况下也能提供保护。关于OpenPubkey协议设计的详细内容，可以参见参考资料中OpenPubkey的论文，这里就不赘述了。

了解了原理之后，下面我们来实际验证一下opkssh通过IdP实现SSO一键登录服务器的效果。

5. 使用opkssh实现免密登录服务器

这次验证的环境是这样的：

  • 客户端：macOS
  • 服务端：Ubuntu 22.04.1 LTS
  • IdP：microsoft (注：国内访问microsoft的服务器成功率高)

我们先来看看客户端的操作步骤：

5.1 opkssh在客户端的操作

首先在客户端安装opkssh，你可以选择直接下载编译好的opkssh二进制文件：

$curl -L https://github.com/openpubkey/opkssh/releases/latest/download/opkssh-osx-amd64 -o opkssh; chmod +x opkssh

由于opkssh是纯Go实现的，如果你本地有Go工具链，也可以选择通过源码安装(在国内，可能选择源码安装的速度更快)：

$go install github.com/openpubkey/opkssh@latest

安装完成后，我们就来进行客户端的IdP认证。输入下面命令：

$opkssh login
INFO[0000] Opening browser to http://127.0.0.1:59638/chooser

该命令会打开本地浏览器，并展示下面页面：

截止到目前，opkssh支持选择Google、Microsoft或Gitlab作为IdP，这里我们选择Sign in with Microsoft。

之后浏览器将跳转到下面页面：

这里使用我的Microsoft账号进行身份认证，点击“接受”，即完成认证，之后你可以关闭页面！

而命令行也会提示下面信息：

INFO[0002] listening on http://127.0.0.1:3000/
INFO[0002] press ctrl+c to stop
Writing opk ssh public key to /Users/tonybai/.ssh/id_ed25519.pub and corresponding secret key to /Users/tonybai/.ssh/id_ed25519Keys generated for identity
Email, sub, issuer, audience:
bigwhite.cn@hotmail.com AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAP5YMhbf2Ufl_eI1PdK12VE https://login.microsoftonline.com/9188040d-6c67-4c5b-b112-36a304b66dad/v2.0 096ce0a3-5e72-4da8-9c86-12924b294a01

接下来，我们再来看看服务端要进行的操作与配置。

5.2 opkssh在服务端的操作

在要登录的服务器端安装opkssh，由于安装后还要进行一些设置，我建议直接采用opkssh项目提供的安装脚本进行安装：

$ wget -qO- "https://raw.githubusercontent.com/openpubkey/opkssh/main/scripts/install-linux.sh" | sudo bash
Detected OS is debian
Created group: opksshuser
Created user: opksshuser with group: opksshuser
Downloading version latest of opkssh from https://github.com/openpubkey/opkssh/releases/latest/download/opkssh-linux-amd64...
opkssh                           100%[========================================================>]  16.01M  83.4MB/s    in 0.2s
Installed opkssh to /usr/local/bin/opkssh
Configuring opkssh:
  Creating sudoers file at /etc/sudoers.d/opkssh...
  Adding sudoers rule for opksshuser...
Installation successful! Run 'opkssh' to use it.

之后我们需要修改一下服务端的sshd server的配置。SSH服务器支持一个名为AuthorizedKeysCommand的配置参数，该参数允许我们使用自定义程序来确定SSH公钥是否被授权。因此，我们通过对/etc/ssh/sshd_config文件进行以下两行更改，将SSH服务器的配置文件更改为使用OpenPubkey验证程序而不是SSH默认的验证程序：

AuthorizedKeysCommand /usr/local/bin/opkssh verify %u %k %t
AuthorizedKeysCommandUser opksshuser

然后通过opkssh添加授权的用户，这些用户登录后将具备root用户权限：

$opkssh add root bigwhite.cn@hotmail.com microsoft
Successfully added new policy to /etc/opk/auth_id

最后重启一下sshd服务：

$systemctl daemon-reload
$systemctl status sshd

5.3 ssh登录验证

注：为了避免使用之前的ssh免密登录，可以在服务端将.ssh/authorized_keys中的公钥删除！

服务端的opkssh命令行被sshd服务调用进行客户端验证时，会在/var/log/opkssh.log中打印相关日志，这也是opkssh起到作用的一个间接证明。

我在客户端依然以原先的ssh登录命令尝试登录服务器：

$ssh root@<your_server_ip>

我们在服务端opkssh.log中可以看到下面一些输出：

2025/03/29 02:57:43 /usr/local/bin/opkssh verify root AAAAKGVjZHNhLXNoYTItbDUQAAABVwZXJtaXQtWDExLWZvcndhcmRpbmcAAAAAAAAAF3Blcm1pdC1hZ2VudC1mb3J3YXJkaW5nAAAAAAAAABZwZXJtaXQtcG9ydC1mb3J3YXJkaW5nAAAAAAAAAApwZXJtaXQtcHR5AAAAAAAAAA5wZXJtaXQtdXNlci1yYwAAAAAAAAAAAAAAaAAAABNlY2RzYS1zaGEyLW5pc3RwMjU2AAAACG5pc3RwMjU2AAAAQQSXO9YZhMPnGkYfnwpFu/HeX29s7q0l4lK5qCgvaeaWh3zBSidDh49Nirsu5Iwh7YVRkKMa5q+hhnJEFAh7FL5LAAAAZAAAABNlY2RzYS1zaGEyLW5pc3RwMjU2AAAASQAAACEAqD5msj3BsQhlpszOJHBoIcmK3Ex/BwyNWKHgp6labScAAAAgULO5naYi9xOmzrShcGiVIprRbdSvdWltioSVKu63h6Y= ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com
2025/03/29 02:57:43 Providers loaded:  https://accounts.google.com 206584157355-7cbe4s640tvm7naoludob4ut1emii7sf.apps.googleusercontent.com 24h
https://login.microsoftonline.com/9188040d-6c67-4c5b-b112-36a304b66dad/v2.0 096ce0a3-5e72-4da8-9c86-12924b294a01 24h
https://gitlab.com 8d8b7024572c7fd501f64374dec6bba37096783dfcd792b3988104be08cb6923 24h

2025/03/29 02:57:44 warning: failed to load user policy: failed to read user policy file /root/.opk/auth_id: error reading root home policy using command /usr/bin/sudo -n /usr/local/bin/opkssh readhome root got output Failed to read user's home policy file: failed to open /root/.opk/auth_id, open /root/.opk/auth_id: no such file or directory
 and err exit status 1
2025/03/29 02:57:44 successfully verified

之后，我就成功登录到服务器上了！

6.小结

OPKSSH 的开源是 OpenPubkey 项目和 Go 安全生态的重要里程碑。它不仅提供了一个解决 SSH 密钥管理难题的实用方案，也展示了 Go 语言在构建安全、可靠的基础设施工具方面的强大能力。

我们鼓励对安全、身份认证和 Go 开发感兴趣的开发者们：

  • 试用 OPKSSH: 在你的开发或测试环境中体验 SSO 登录 SSH 的便捷。
  • 关注 OpenPubkey 项目: Star GitHub 仓库，了解最新动态。
  • 参与社区贡献: 通过 Pull Request、Issue 反馈、参与讨论等方式为项目贡献力量。可以在 OpenSSF Slack 的 #openpubkey 频道找到社区成员，或参加每月一次的社区会议。

随着 OPKSSH 的加入和持续发展，我们期待 OpenPubkey 能够在更多场景下发挥价值，例如代码签名 (Sigstore 集成)、端到端加密通信等，进一步丰富和巩固 Go 语言在云原生和安全领域的基础设施地位。

7. 参考资料

Gopher部落知识星球在2025年将继续致力于打造一个高品质的Go语言学习和交流平台。我们将继续提供优质的Go技术文章首发和阅读体验。并且，2025年将在星球首发“Gopher的AI原生应用开发第一课”、“Go陷阱与缺陷”和“Go原理课”专栏！此外，我们还会加强星友之间的交流和互动。欢迎大家踊跃提问，分享心得，讨论技术。我会在第一时间进行解答和交流。我衷心希望Gopher部落可以成为大家学习、进步、交流的港湾。让我相聚在Gopher部落，享受coding的快乐! 欢迎大家踊跃加入！

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