目  录

1 公钥管理

1.1 简介

1.1.1 非对称密钥算法原理

1.1.2 非对称密钥算法作用

1.2 FIPS相关说明

1.3 公钥管理配置任务简介

1.4 生成本地非对称密钥对

1.5 将本地非对称密钥中的主机公钥分发到远端主机

1.5.1 功能简介

1.5.2 导出本地非对称密钥对中的主机公钥

1.5.3 显示本地非对称密钥对中的公钥信息

1.6 配置远端主机的公钥

1.6.1 功能简介

1.6.2 配置限制和指导

1.6.3 导入远端主机的公钥

1.6.4 手工配置远端主机的公钥

1.7 销毁本地非对称密钥对

1.8 公钥管理显示和维护

1.9 公钥管理典型配置举例

1.9.1 手工配置远端主机的公钥

1.9.2 从公钥文件中导入远端主机的公钥

 

1 公钥管理

1.1  简介

公钥管理用于非对称密钥算法的密钥管理与发布。

1.1.1  非对称密钥算法原理

非对称密钥算法是数据加解密的一种方法，用来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。如图1-1所示，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。对称密钥算法中，加密和解密使用相同的密钥。

图1-1 加密和解密转换关系示意图

 

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。

1.1.2  非对称密钥算法作用

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”。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。非对称密钥算法只有与具体的应用（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。SSH、SSL和PKI的介绍，请参见“安全配置指导”中的“SSH”、“SSL”和“PKI”。

1.2  FIPS相关说明

设备运行于FIPS模式时，本特性部分配置相对于非FIPS模式有所变化，具体差异请见本文相关描述。有关FIPS模式的详细介绍请参见“安全配置指导”中的“FIPS”。

1.3  公钥管理配置任务简介

公钥管理配置任务如下：

(1)     生成本地非对称密钥对

(2)     将本地非对称密钥中的主机公钥分发到远端主机

请选择以下一项进行配置：

¡     导出本地非对称密钥对中的主机公钥

¡     显示本地非对称密钥对中的公钥信息

为了实现远端主机对本地设备的身份验证，用户需要将本地的主机公钥保存到远端主机上。

(3)     配置远端主机的公钥

请选择以下一项进行配置：

¡     导入远端主机的公钥

¡     手工配置远端主机的公钥

为了实现本地设备对远端主机的身份验证，用户需要在本地设备上配置远端主机公钥。

(4)     （可选）销毁本地非对称密钥对

1.4  生成本地非对称密钥对

1. 配置限制和指导

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1-1。

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1-1 不同类型密钥对对比

密钥对类型	生成的密钥对	密钥模数长度/密钥长度
RSA	·     非FIPS模式下： ¡     不指定密钥对名称时，将同时生成两个密钥对服务器密钥对和主机密钥对 ¡     指定密钥对名称时，只生成一个主机密钥对 ·     FIPS模式下：只生成一个主机密钥对，包括一个公钥和一个私钥 目前，只有SSH1.5中应用了RSA服务器密钥对	·     非FIPS模式下：密钥模数长度取值范围为512～4096比特，缺省值为1024比特，建议密钥模数的长度大于或等于768比特 ·     FIPS模式下：密钥模数长度取值范围为2048～4096比特，取值为256的倍数，缺省值为2048比特
DSA	只生成一个主机密钥对	·     非FIPS模式下：密钥模数长度取值范围为512～2048比特，缺省值为1024比特，建议密钥模数的长度大于或等于768比特 ·     FIPS模式下：密钥模数长度取值为2048比特
ECDSA	只生成一个主机密钥对	·     非FIPS模式下：密钥长度取值为192、256、384或521比特 ·     FIPS模式下：密钥长度取值为256、384或521比特

‌

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     生成本地非对称密钥对。

（非FIPS模式）

public-key local create { dsa | ecdsa [ secp192r1 | secp256r1 | secp384r1 | secp521r1 ] | rsa } [ name key-name ]

（FIPS模式）

public-key local create { dsa | ecdsa [ secp256r1 | secp384r1 | secp521r1 ] | rsa } [ name key-name ]

1.5  将本地非对称密钥中的主机公钥分发到远端主机

1.5.1  功能简介

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：

·     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。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。

·     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用户界面（执行命令时不指定filename参数），通过拷贝粘贴等方式将用户界面上的主机公钥保存到文件中，并将该文件上传到远端主机上。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。

·     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。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。

1.5.2  导出本地非对称密钥对中的主机公钥

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     导出本地非对称密钥对中的主机公钥。

¡     按照指定格式将本地RSA主机公钥导出到指定文件或用户界面。

（非FIPS模式）

public-key local export rsa [ name key-name ] { openssh | ssh1 | ssh2 } [ filename ]

（FIPS模式）

public-key local export rsa [ name key-name ] { openssh | ssh2 } [ filename ]

¡     按照指定格式将本地ECDSA主机公钥导出到指定文件或用户界面。

public-key local export ecdsa [ name key-name ] { openssh | ssh2 } [ filename ]

¡     按照指定格式将本地DSA主机公钥导出到指定文件或用户界面。

public-key local export dsa [ name key-name ] { openssh | ssh2 } [ filename ]

1.5.3  显示本地非对称密钥对中的公钥信息

请在任意视图下执行以下命令。

·     显示本地RSA密钥对中的公钥信息。

display public-key local rsa public [ name key-name ]

若执行本命令时，同时显示了RSA服务器密钥对和主机密钥对的公钥信息，用户只需记录主机密钥对的公钥信息。

·     显示本地ECDSA密钥对中的公钥信息。

display public-key local ecdsa public [ name key-name ]

·     显示本地DSA密钥对中的公钥信息。

display public-key local dsa public [ name key-name ]

1.6  配置远端主机的公钥

1.6.1  功能简介

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。用户可以使用以下方法配置远端主机公钥：

·     导入远端主机公钥。

·     手工配置远端主机公钥。

远端主机公钥信息的获取方法，请参见“1.5  将本地非对称密钥中的主机公钥分发到远端主机”。

1.6.2  配置限制和指导

手工配置远端主机的公钥时，输入的主机公钥必须满足一定的格式要求。通过display public-key local public命令显示的公钥可以作为输入的公钥内容；通过其他方式（如public-key local export命令）显示的公钥可能不满足格式要求，导致主机公钥保存失败。因此，建议选用从公钥文件导入的方式配置远端主机的公钥。

1.6.3  导入远端主机的公钥

1. 功能简介

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。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     从公钥文件中导入远端主机的公钥。

public-key peer keyname import sshkey filename

1.6.4  手工配置远端主机的公钥

1. 功能简介

用户事先在远端主机上通过display public-key local public命令查看其公钥信息，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。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     指定远端主机公钥的名称，并进入公钥视图。

public-key peer keyname

(3)     手工输入远端主机的公钥。

逐个字符输入或拷贝粘贴公钥内容。

在输入公钥内容时，字符之间可以有空格，也可以按回车键继续输入数据。保存公钥数据时，将删除空格和回车符。

(4)     退出公钥视图时，保存配置的主机公钥。

peer-public-key end

1.7  销毁本地非对称密钥对

1. 功能简介

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”。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     销毁本地非对称密钥对。

public-key local destroy { dsa | ecdsa | rsa } [ name key-name ]

1.8  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1-2 公钥管理显示和维护

操作	命令
显示本地非对称密钥对中的公钥信息	display public-key local { dsa | ecdsa | rsa } public [ name key-name ]
显示保存在本地的远端主机的公钥信息	display public-key peer [ brief | name publickey-name ]

 

1.9  公钥管理典型配置举例

1.9.1  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 A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 ~ 4096).

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: 16:48:31 2011/05/12

Key code:

 

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100DA3B90F59237347B

   8D41B58F8143512880139EC9111BFD31EB84B6B7C7A1470027AC8F04A827B30C2CAF79242E

   45FDFF51A9C7E917DB818D54CB7AEF538AB261557524A7441D288EC54A5D31EFAE4F681257

   6D7796490AF87A8C78F4A7E31F0793D8BA06FB95D54EBB9F94EB1F2D561BF66EA27DFD4788

   CB47440AF6BB25ACA50203010001

 

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

Key name: serverkey (default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 16:48:31 2011/05/12

Key code:

 

   307C300D06092A864886F70D0101010500036B003068026100C9451A80F7F0A9BA1A90C7BC

   1C02522D194A2B19F19A75D9EF02219068BD7FD90FCC2AF3634EEB9FA060478DD0A1A49ACE

   E1362A4371549ECD85BA04DEE4D6BB8BE53B6AED7F1401EE88733CA3C4CED391BAE633028A

   AC41C80A15953FB22AA30203010001

(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]30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100DA3B90F59237347B

[DeviceB-pkey-public-key-devicea]8D41B58F8143512880139EC9111BFD31EB84B6B7C7A1470027AC8F04A827B30C2CAF79242E

[DeviceB-pkey-public-key-devicea]45FDFF51A9C7E917DB818D54CB7AEF538AB261557524A7441D288EC54A5D31EFAE4F681257

[DeviceB-pkey-public-key-devicea]6D7796490AF87A8C78F4A7E31F0793D8BA06FB95D54EBB9F94EB1F2D561BF66EA27DFD4788

[DeviceB-pkey-public-key-devicea]CB47440AF6BB25ACA50203010001

# 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:

 

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100DA3B90F59237347B

   8D41B58F8143512880139EC9111BFD31EB84B6B7C7A1470027AC8F04A827B30C2CAF79242E

   45FDFF51A9C7E917DB818D54CB7AEF538AB261557524A7441D288EC54A5D31EFAE4F681257

   6D7796490AF87A8C78F4A7E31F0793D8BA06FB95D54EBB9F94EB1F2D561BF66EA27DFD4788

   CB47440AF6BB25ACA50203010001

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。

1.9.2  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 A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 ~ 4096).

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: 16:48:31 2011/05/12

Key code:

 

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100DA3B90F59237347B

   8D41B58F8143512880139EC9111BFD31EB84B6B7C7A1470027AC8F04A827B30C2CAF79242E

   45FDFF51A9C7E917DB818D54CB7AEF538AB261557524A7441D288EC54A5D31EFAE4F681257

   6D7796490AF87A8C78F4A7E31F0793D8BA06FB95D54EBB9F94EB1F2D561BF66EA27DFD4788

   CB47440AF6BB25ACA50203010001

 

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

Key name: serverkey (default)

Key type: RSA

Time when key pair created: 16:48:31 2011/05/12

Key code:

 

   307C300D06092A864886F70D0101010500036B003068026100C9451A80F7F0A9BA1A90C7BC

   1C02522D194A2B19F19A75D9EF02219068BD7FD90FCC2AF3634EEB9FA060478DD0A1A49ACE

   E1362A4371549ECD85BA04DEE4D6BB8BE53B6AED7F1401EE88733CA3C4CED391BAE633028A

   AC41C80A15953FB22AA30203010001

# 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

(3)     Device B获取Device A的公钥文件

# 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 0.003 seconds (98.0 kbyte/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:

 

   30819F300D06092A864886F70D010101050003818D0030818902818100DA3B90F59237347B

   8D41B58F8143512880139EC9111BFD31EB84B6B7C7A1470027AC8F04A827B30C2CAF79242E

   45FDFF51A9C7E917DB818D54CB7AEF538AB261557524A7441D288EC54A5D31EFAE4F681257

   6D7796490AF87A8C78F4A7E31F0793D8BA06FB95D54EBB9F94EB1F2D561BF66EA27DFD4788

   CB47440AF6BB25ACA50203010001

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。