目  录

1 公钥管理

1.1 简介

1.2 公钥管理配置任务简介

1.3 配置本地非对称密钥对

1.3.1 生成本地非对称密钥对

1.3.2 导入本地非对称密钥对

1.3.3 显示或导出本地非对称密钥对中的主机公钥

1.3.4 销毁本地非对称密钥对

1.4 配置远端主机的公钥

1.5 公钥管理显示和维护

1.6 公钥管理典型配置举例

1.6.1 手工配置远端主机的公钥

1.6.2 从公钥文件中导入远端主机的公钥

1 公钥管理

1.1  简介

如图1-1所示，为了保证数据在网络中安全传输、不被攻击者非法窃听和恶意篡改，发送方在发送数据之前需要对数据进行加密处理，即通过一定的算法，利用密钥将明文数据变换为密文数据；接收方接收到密文数据后，需要对其进行解密处理，即通过一定的算法，利用密钥将密文数据恢复为明文数据，以获得原始数据。其中，密钥是一组特定的字符串，是控制明文和密文转换的唯一参数，起到“钥匙”的作用。

图1-1 加密和解密转换关系示意图

如果数据加密和解密时使用不同的密钥，则该加/解密算法称为非对称密钥算法。在非对称密钥算法中，加密和解密使用的密钥一个是对外公开的公钥，一个是由用户秘密保存的私钥，从公钥很难推算出私钥。公钥和私钥一一对应，二者统称为非对称密钥对。通过公钥（或私钥）加密后的数据只能利用对应的私钥（或公钥）进行解密。

非对称密钥算法包括RSA（Rivest Shamir and Adleman）、DSA（Digital Signature Algorithm，数字签名算法）和ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，椭圆曲线数字签名算法）等。

非对称密钥算法主要有两个用途：

·            对发送的数据进行加/解密：发送者利用接收者的公钥对数据进行加密，只有拥有对应私钥的接收者才能使用该私钥对数据进行解密，从而可以保证数据的机密性。目前，只有RSA算法可以用来对发送的数据进行加/解密。

·            对数据发送者的身份进行认证：非对称密钥算法的这种应用，称为数字签名。发送者利用自己的私钥对数据进行加密，接收者利用发送者的公钥对数据进行解密，从而实现对数据发送者身份的验证。由于只能利用对应的公钥对通过私钥加密后的数据进行解密，因此根据解密是否成功，就可以判断发送者的身份是否合法，如同发送者对数据进行了“签名”。例如，用户1使用自己的私钥对数据进行签名后，发给用户2，用户2利用用户1的公钥验证签名，如果签名是正确的，那么就能够确认该数据来源于用户1。目前，RSA、DSA和ECDSA都可以用于数字签名。

非对称密钥算法应用十分广泛，例如SSH（Secure Shell，安全外壳）、SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字层）、PKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施）中都利用了非对称密钥算法进行数字签名。SSH、SSL和PKI的介绍，请参见“安全配置指导”中的“SSH”、“SSL”和“PKI”。

1.2  公钥管理配置任务简介

本章主要介绍如何管理非对称密钥对，包括：

·            本地非对称密钥对的管理：即管理设备自身的非对称密钥对，包括本地密钥对的生成、销毁、本地主机公钥的显示和导出。

·            远端主机公钥的管理：即将远端主机的主机公钥保存到本地设备。

完成本章中的配置后，并不能实现利用非对称密钥算法进行加/解密和数字签名，只是为其提供了必要的准备。本章中的配置只有与具体的应用（如SSH、SSL）配合使用，才能实现利用非对称密钥算法进行加/解密或数字签名。

表1-1 公钥管理配置任务简介

1.3  配置本地非对称密钥对

1.3.1  生成本地非对称密钥对

创建RSA和DSA密钥对时，设备会提示用户输入密钥模数的长度。密钥模数越长，安全性越好，但是生成密钥的时间越长。创建ECDSA密钥对时，可使用不同密钥长度的椭圆曲线，密钥越长，安全性越好，但是生成密钥的时间越长。关于密钥模数长度或密钥长度的配置限制和注意事项请参见表1-2。

生成密钥对时，如果不指定密钥对名称，系统会以缺省名称命名密钥对，并把该密钥对标记为默认（default）。

用户可以使用缺省的密钥对名称创建其他密钥对，但系统不会把该密钥对标记为默认（default）。

非默认名称密钥对的密钥类型和名称不能完全相同，否则需要用户确认是否覆盖原有的密钥对。不同类型的密钥对，名称可以相同。

执行public-key local create命令后，生成的密钥对将保存在设备中，设备重启后密钥不会丢失。

表1-2 不同类型密钥对对比

表1-3 生成本地非对称密钥对

1.3.2  导入本地非对称密钥对

在某些情况下，设备需要从其它设备上导入密钥对。如果待导入的密钥对包含在证书中，只需要导入证书便能将密钥对一并导入设备；如果待导入的证书和密钥对是分开的两个文件，设备无法通过导入证书的方式来导入密钥对，此时需要将密钥对文件通过FTP等方式上传到本地设备中，再通过public-key local import命令导入密钥对。

导入的密钥对将保存在设备中，设备重启后密钥不会丢失。

当导入的密钥对类型为RSA时，设备只支持导入RSA主机密钥对，不支持导入RSA服务器密钥对。

设置密钥对名称时请注意：

·            导入密钥对时，如果不指定密钥对名称，系统会以缺省名称命名密钥对，并把该密钥对标记为默认（default）。

·            导入密钥对时，用户可以输入缺省的密钥对名称，但系统不会把该密钥对标记为默认（default）。

·            非默认名称密钥对的密钥类型和名称不能完全相同，否则需要确认是否覆盖原有的密钥对。不同类型的密钥对，名称可以相同。

如果导入的密钥对是加密后的密钥对，需要提供解密密码才能成功导入。

设备支持导入的密钥长度范围请参见表1-4。

表1-4 设备支持导入的密钥对长度

表1-5 导入本地非对称密钥对

1.3.3  显示或导出本地非对称密钥对中的主机公钥

在某些应用（如SSH）中，为了实现远端主机采用数字签名方法对本地设备进行身份验证，用户需要将本地的主机公钥保存到远端主机上。

将本地的主机公钥保存到远端主机上，有以下三种方法：

·            如表1-6所示，在本地设备上执行public-key local export命令按照指定格式将本地主机公钥导出到指定文件（执行命令时指定filename参数），并将该文件上传到远端主机上。如表1-10所示，在远端主机上，通过从公钥文件中导入的方式将本地的主机公钥保存到远端设备上。

·            如表1-7所示，在本地设备上执行public-key local export命令按照指定格式显示本地主机公钥（执行命令时不指定filename参数），通过拷贝粘贴等方式将显示的主机公钥保存到文件中，并将该文件上传到远端主机上。如表1-10所示，在远端主机上，通过从公钥文件中导入的方式将本地的主机公钥保存到远端设备上。

·            如表1-8所示，在本地设备上执行display public-key local public命令显示非对称密钥对中的公钥信息，并记录主机公钥数据。如表1-11所示，在远端主机上，通过手工配置的方式将记录的本地主机公钥保存到远端设备上。

远端主机上的配置方法，请参见“1.4  配置远端主机的公钥”。

表1-6 按照指定格式导出本地非对称密钥对中的主机公钥

表1-7 按照指定格式显示本地非对称密钥对中的主机公钥

表1-8 显示本地非对称密钥对中的公钥信息

1.3.4  销毁本地非对称密钥对

在如下几种情况下，建议用户销毁旧的非对称密钥对，并生成新的密钥对：

·            本地设备的私钥泄露。这种情况下，非法用户可能会冒充本地设备访问网络。

·            保存密钥对的存储设备出现故障，导致设备上没有公钥对应的私钥，无法再利用旧的非对称密钥对进行加/解密和数字签名。

·            本地证书到达有效期，需要删除对应的本地密钥对。本地证书的详细介绍，请参见“安全配置指导”中的“PKI”。

表1-9 销毁本地非对称密钥对

1.4  配置远端主机的公钥

在某些应用（如SSH）中，为了实现本地设备对远端主机的身份验证，需要在本地设备上配置远端主机的RSA、ECDSA、DSA主机公钥。

配置远端主机公钥的方式有如下两种：

·            从公钥文件中导入：用户事先将远端主机的公钥文件保存到本地设备（例如，通过FTP或TFTP，以二进制方式将远端主机的公钥文件保存到本地设备），本地设备从该公钥文件中导入远端主机的公钥。导入公钥时，系统会自动将远端主机的公钥文件转换为PKCS（Public Key Cryptography Standards，公共密钥加密标准）编码形式。

·            手工配置：用户事先在远端主机上查看其公钥信息，并记录远端主机公钥的内容。在本地设备上采用手工输入的方式将远端主机的公钥配置到本地。手工输入远端主机公钥时，可以逐个字符输入，也可以一次拷贝粘贴多个字符。

远端主机公钥信息的获取方法，请参见“1.3.3  显示或导出本地非对称密钥对中的主机公钥”。

表1-10 从公钥文件中导入远端主机的公钥

表1-11 手工配置远端主机的公钥

1.5  公钥管理显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后公钥管理的信息，通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-12 公钥管理显示和维护

1.6  公钥管理典型配置举例

1.6.1  手工配置远端主机的公钥

1. 组网需求

如图1-2所示，为了防止非法用户访问，Device B（本地设备）采用数字签名方法对访问它的Device A（远端设备）进行身份验证。进行身份验证前，需要在Device B上配置Device A的公钥。

本例中要求：

·            Device B采用的非对称密钥算法为RSA算法。

·            采用手工配置方式在Device B上配置Device A的主机公钥。

2. 组网图

图1-2 手工配置远端主机的公钥组网图

3. 配置步骤

(1)       配置Device A

# 在Device A上生成默认名称的本地RSA非对称密钥对，密钥模数的长度采用缺省值1024比特。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] public-key local create rsa

The range of public key modulus is (512 ~ 2048).

If the key modulus is greater than 512, it will take a few minutes.

Press CTRL+C to abort.

Input the modulus length [default = 1024]:

Generating Keys...

.

Create the key pair successfully.

# 显示生成的本地RSA密钥对的公钥信息。

[DeviceA] display public-key local rsa public

=============================================

Key name: hostkey(default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 10:28:00 2017/05/19

Key code:

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100C305DA3BD5EDB06D

   9828084DA4E4EA8E2FBA246BF29D85F71ABB6044CC5D4EC71E9A14220C38FE9EF2313E1FF6

   2A927E44CF24E1341AF76CEF0D65A7E8E2E43596E9B8EB568DD5CFCDE4CDC892FDED1BC861

   91E561D56E5E77C30D427D0D9D4B22E71572F725F63266C2D8E45BE87A7DAFE94204DAB702

   4A6E137BE307C5ACB70203010001

=============================================

Key name: serverkey(default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 10:28:00 2017/05/19

Key code:

   307C300D06092A864886F70D0101010500036B003068026100CBF917CB6C6CFD28B92BC07E

   621326E3079464B31BB18D3D3AC866D48812CE14DBFC9EFC347A7E96D3714B7CF918A1751C

   681E5A3DBE79961E26829009308CAA3E920824BFE5B8907CCA073405CEDC5681B6AF82B7F9

   593FF85DF70D607B13430203010001

(2)       配置Device B

# 在Device B上配置Device A的主机公钥：在公钥视图输入Device A的主机公钥，即在Device A上通过display public-key local rsa public命令显示的主机公钥hostkey内容。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] public-key peer devicea

Enter public key view. Return to system view with "peer-public-key end" command.

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] 30819F300D06092A864886F70D010101050003818D003081890

2818100C305DA3BD5EDB06D

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] 9828084DA4E4EA8E2FBA246BF29D85F71ABB6044CC5D4EC7

1E9A14220C38FE9EF2313E1FF6

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] 2A927E44CF24E1341AF76CEF0D65A7E8E2E43596E9B8EB56

8DD5CFCDE4CDC892FDED1BC861

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] 91E561D56E5E77C30D427D0D9D4B22E71572F725F63266C2

D8E45BE87A7DAFE94204DAB702

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] 4A6E137BE307C5ACB70203010001

# 从公钥视图退回到系统视图，并保存用户输入的公钥。

[DeviceB-pkey-public-key-devicea] peer-public-key end

4. 验证配置

# 显示Device B上保存的Device A的主机公钥信息。

[DeviceB] display public-key peer name devicea

=============================================

Key name: devicea

Key type: RSA

Key modulus: 1024

Key code:

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100C305DA3BD5EDB06D

   9828084DA4E4EA8E2FBA246BF29D85F71ABB6044CC5D4EC71E9A14220C38FE9EF2313E1FF6

   2A927E44CF24E1341AF76CEF0D65A7E8E2E43596E9B8EB568DD5CFCDE4CDC892FDED1BC861

   91E561D56E5E77C30D427D0D9D4B22E71572F725F63266C2D8E45BE87A7DAFE94204DAB702

   4A6E137BE307C5ACB70203010001

通过对比可以看出，Device B上保存的Device A的主机公钥信息与Device A实际的主机公钥信息一致。

1.6.2  从公钥文件中导入远端主机的公钥

1. 组网需求

如图1-3所示，为了防止非法用户访问，Device B（本地设备）采用数字签名方法对访问它的Device A（远端设备）进行身份验证。进行身份验证前，需要在Device B上配置Device A的公钥。

本例中要求：

·            Device B采用的非对称密钥算法为RSA算法。

·            采用从公钥文件中导入的方式在Device B上配置Device A的主机公钥。

2. 组网图

图1-3 从公钥文件中导入远端主机的公钥组网图

3. 配置步骤

(1)       在Device A上生成密钥对，并导出公钥

# 在Device A上生成默认名称的本地RSA非对称密钥对，密钥模数的长度采用缺省值1024比特。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] public-key local create rsa

The range of public key modulus is (512 ~ 2048).

If the key modulus is greater than 512, it will take a few minutes.

Press CTRL+C to abort.

Input the modulus length [default = 1024]:

Generating Keys...

.

Create the key pair successfully.

# 显示生成的本地RSA密钥对的公钥信息。

[DeviceA] display public-key local rsa public

=============================================

Key name: hostkey(default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 10:58:47 2017/05/19

Key code:

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100D584D31764E92A97

   11B6AE429BDF8A3C70D019D79D6F9905789E1020E5904121FB76261C48227451FE14B754EE

   1C0CBFCD96021B55D4E439F1377DBBE466323F7559ED7BC3BC94F7CA16362A9E0FB010567A

   F202B45906B71F90F75A09D72BA16EFB3F44D7B3AE90D450C4C72F478F57935FE4E8F6BFE1

   C2F404E7E8C13174790203010001

=============================================

Key name: serverkey(default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 10:58:47 2017/05/19

Key code:

   307C300D06092A864886F70D0101010500036B003068026100BD8BED0D9EC4C8435B074FF4

   0EDE756A7DE9276638184DF53A7AB072EC75025C22F65B68C16B04278E158078B44445E8F7

   73BD4182616EB5F23089D214FE5A5E246B4C54C2B23491A690AA69C30CCE5E8705D8BFFDED

   C90292074A836A86BB8D0203010001

# 将生成的默认名称的RSA主机公钥导出到指定文件devicea.pub中。

[DeviceA] public-key local export rsa ssh2 devicea.pub

(2)       在Device A上启动FTP服务器功能

# 启动FTP服务器功能，创建FTP用户（用户名为ftp，密码为123），并配置FTP用户的用户角色为network-admin。

[DeviceA] ftp server enable

[DeviceA] local-user ftp

[DeviceA-luser-manage-ftp] password simple 123

[DeviceA-luser-manage-ftp] service-type ftp

[DeviceA-luser-manage-ftp] authorization-attribute user-role network-admin

[DeviceA-luser-manage-ftp] quit

# 配置接口IP地址、路由保证网络可达，具体配置步骤略。

(3)       Device B获取Device A的公钥文件

# 配置接口IP地址、路由、安全域及域间安全策略保证网络可达，具体配置步骤略。

# Device B通过FTP以二进制方式从Device A获取公钥文件devicea.pub。

<DeviceB> ftp 10.1.1.1

Connected to 10.1.1.1 (10.1.1.1).

220 FTP service ready.

User (10.1.1.1:(none)): ftp

331 Password required for ftp.

Password:

230 User logged in.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

ftp> binary

200 TYPE is now 8-bit binary

ftp> get devicea.pub

227 Entering Passive Mode (10,1,1,1,118,252)

150 Accepted data connection

226 File successfully transferred

301 bytes received in 0.022 seconds (13.45 Kbytes/s)

ftp> quit

221-Goodbye. You uploaded 0 and downloaded 1 kbytes.

221 Logout.

(4)       Device B从公钥文件中导入公钥

# Device B从公钥文件中导入Device A的主机公钥。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] public-key peer devicea import sshkey devicea.pub

4. 验证配置

# 显示Device B上保存的Device A的主机公钥信息。

[DeviceB] display public-key peer name devicea

=============================================

Key name: devicea

Key type: RSA

Key modulus: 1024

Key code:

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100D584D31764E92A97

   11B6AE429BDF8A3C70D019D79D6F9905789E1020E5904121FB76261C48227451FE14B754EE

   1C0CBFCD96021B55D4E439F1377DBBE466323F7559ED7BC3BC94F7CA16362A9E0FB010567A

   F202B45906B71F90F75A09D72BA16EFB3F44D7B3AE90D450C4C72F478F57935FE4E8F6BFE1

   C2F404E7E8C13174790203010001

通过对比可以看出，Device B上保存的Device A的主机公钥信息与Device A实际的主机公钥信息一致。