Inhalt

Einleitung

Voraussetzungen

Anforderungen

Verwendete Komponenten

Hintergrundinformationen

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Überlegungen zur Bereitstellung

Konfigurationen

IOS-XE-Gerät (SSH-Server)

Pragma Fortress CL (SSH-Client auf Benutzergerät installiert)

Überprüfung

Fehlerbehebung

Häufige Probleme

Konfigurationsfehler

Zugehörige Informationen

Einleitung

In diesem Dokument wird die Konfiguration von Secure Shell (SSH) auf Cisco IOS® XE-Geräten beschrieben, die X.509v3-Zertifikate für die Authentifizierung gemäß den in RFC 6187 definierten Richtlinien verwenden.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse der Public Key Infrastructure (PKI)-Infrastruktur verfügen.

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basierend auf folgenden Software- und Hardware-Versionen:

- C9200L-Switch mit Cisco IOS XE Version 17.3.5

- Pragma Fortress SSH-Client

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen

Hintergrundinformationen

Der Ansatz verbessert die SSH-Sicherheit durch die Aktivierung zertifikatbasierter Authentifizierung, wodurch die SSH-Schlüsselverwaltungsverfahren besser an die Verfahren für Transport Layer Security (TLS) angepasst werden.

SSH bietet gegenseitige Authentifizierung, um eine sichere Verbindung zwischen Client und Server herzustellen. Bisher wurden Server mit Rivest-Shamir-Addleman (RSA)-Schlüsselpaaren authentifiziert. Der Client berechnet einen Fingerabdruck des öffentlichen Schlüssels des Servers und fordert den Administrator auf, diesen zu überprüfen - idealerweise durch Vergleich mit einem bekannten Wert, der über eine sichere Out-of-Band-Methode ermittelt wurde. Diese manuelle Verifizierung wird jedoch aufgrund der Komplexität häufig übersprungen, wodurch das Risiko von Man-in-the-Middle-Angriffen (MitM) steigt und das SSH-Vertrauensmodell geschwächt wird.

RFC 6187 behebt diese Probleme durch die Aktivierung der X.509v3-zertifikatbasierten Authentifizierung, die SSH mit PKI integriert. Dieser Ansatz erhöht die Sicherheit und Skalierbarkeit, da die Vertrauensstellung über vertrauenswürdige Zertifizierungsstellen (Certificate Authorities, CAs) hergestellt werden kann. Diese stellen eine ähnliche Benutzererfahrung und ein ähnliches Vertrauensmodell wie TLS bereit.

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Überlegungen zur Bereitstellung

- Zur Nutzung dieser Funktion ist ein RFC6187-kompatibler SSH-Client erforderlich.

- Der SSH-Client und -Server verhandelt unterstützte Authentifizierungsmechanismen. Alle Authentifizierungsmechanismen, die zuvor auf dem Gerät unterstützt wurden, können weiterhin gleichzeitig mit x509-basierten Authentifizierungsmechanismen ausgeführt werden, um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten.

- Der Administrator kann die x509-basierte Authentifizierungsmethode nur für den Server, nur für den Client oder für beide verwenden.

- Um die Authentifizierungsdaten des anderen Teilnehmers erfolgreich zu überprüfen, müssen Client und Server nur einer gemeinsamen Zertifizierungsstelle vertrauen. Das bedeutet, dass nur das Zertifikat der Zertifizierungsstelle, die das Routerzertifikat signiert hat, auf dem vertrauenswürdigen Zertifikatspeicher des Clientgeräts installiert werden muss.

- Das Zertifikat liefert Informationen über die Identität der anderen Partei (Common Name und Subject Alternative Name werden in der Regel für diesen Zweck verwendet). Der Client muss den Hostnamen oder den IP-Adressnamen des Servers, der als Eingabe durch den Administrator bereitgestellt wurde, mit den im vorgelegten Zertifikat verfügbaren Identitätsdaten vergleichen. Sie schränkt die Möglichkeiten von MitM- oder anderen Identitätswechsel-Angriffen stark ein.

Konfigurationen

IOS-XE-Gerät (SSH-Server)

Konfigurieren Sie einen Vertrauenspunkt, der das CA-Zertifikat und optional das Router-Zertifikat enthält.

crypto pki trustpoint pki-server

enrollment pkcs12

subject-name cn=RTR-DC01.cisco.com

revocation-check none

rsakeypair ssh-cert

! The username has to be fetched from the certificate for accounting and authorization purposes. Multiple options are available.

authorization username subjectname commonname

Konfigurieren der zulässigen Authentifizierungsmechanismen, die während der SSH-Tunnelaushandlung verwendet werden

! Alorithms used to authenticate server

ip ssh server algorithm hostkey x509v3-ssh-rsa ssh-rsa

! Acceptable algorithms used to authenticate the client

ip ssh server algorithm authentication publickey password keyboard

! Acceptable pubkey-based algorithms used to authenticate the client

ip ssh server algorithm publickey x509v3-ssh-rsa ssh-rsa

Konfigurieren Sie den SSH-Server, um die richtigen Zertifikate für den Authentifizierungsprozess zu verwenden.

ip ssh server certificate profile

server

trustpoint sign

user

trustpoint verify

Anmerkung: Stellen Sie sicher, dass der SSH-Server und der SSH-Client über das ID-Zertifikat verfügen, das vom gleichen Zertifizierungsstellenserver ausgestellt wurde.

Anmerkung: Wenn ein SSH-Client, z. B. ein Windows-Computer, über ein ID-Zertifikat verfügt, das von einer anderen Zertifizierungsstelle ausgestellt wurde, lassen Sie es auf dem SSH-Server, d. h. dem Cisco Switch, importieren, und ordnen Sie diesen Trustpoint dem oben unter dem Benutzerabschnitt aufgeführten SSH-Serverzertifikatprofil zu.

Pragma Fortress CL (SSH-Client auf Benutzergerät installiert)

Überprüfung

show ip ssh

SSH Enabled - version 1.99

Authentication methods:publickey,password,keyboard-interactive

Authentication Publickey Algorithms:x509v3-ssh-rsa,ssh-rsa

Hostkey Algorithms:x509v3-ssh-rsa,ssh-rsa

--- output truncated ----

show users

Line User Host(s) Idle Location

1 vty 0 sameer.cisco.com idle 00:02:37 192.168.1.100

Fehlerbehebung

Diese Debug-Protokolle werden verwendet, um eine erfolgreiche Sitzung nachzuverfolgen:

debug ip ssh detail

debug crypto pki transactions

debug crypto pki messages

debug crypto pki validation

Mar 27 15:35:40.103: SSH1: starting SSH control process

! Server identifies itself

Mar 27 15:35:40.103: SSH1: sent protocol version id SSH-1.99-Cisco-1.25

! Client identifies itself

Mar 27 15:35:40.106: SSH1: protocol version id is - SSH-2.0-Pragma FortressCL 5.0.10.4176

! Authentication algorithms supported by server

Mar 27 15:35:40.106: SSH2 1: kexinit sent: kex algo = diffie-hellman-group-exchange-sha1,diffie-hellman-group14-sha1

Mar 27 15:35:40.106: SSH2 1: kexinit sent: hostkey algo = x509v3-ssh-rsa,ssh-rsa

Mar 27 15:35:40.106: SSH2 1: kexinit sent: encryption algo = aes128-ctr,aes192-ctr,aes256-ctr

Mar 27 15:35:40.106: SSH2 1: kexinit sent: mac algo = hmac-sha2-256,hmac-sha2-512,hmac-sha1,hmac-sha1-96

Mar 27 15:35:40.106: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXINIT sent

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXINIT received

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: kex: client->server enc:aes256-ctr mac:hmac-sha2-256

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: kex: server->client enc:aes256-ctr mac:hmac-sha2-256

! Client chooses authentication algorithm

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: Using hostkey algo = x509v3-ssh-rsa

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: Using kex_algo = diffie-hellman-group-exchange-sha1

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST received

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1: Range sent by client is - 1024 < 2048 < 8192

Mar 27 15:35:40.109: SSH2 1:  Modulus size established : 2048 bits

Mar 27 15:35:40.121: SSH2 1: expecting SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT

Mar 27 15:35:40.121: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXDH_INIT received

! SSH Server sends certificate associated with trustpoint "pki-server"

Mar 27 15:35:40.133: SSH2 1: Sending Server certificate associated with PKI trustpoint "pki-server"

Mar 27 15:35:40.133: SSH2 1: Got 2 certificate(s) on certificate chain

Mar 27 15:35:40.135: SSH2: kex_derive_keys complete

Mar 27 15:35:40.135: SSH2 1: SSH2_MSG_NEWKEYS sent

Mar 27 15:35:40.135: SSH2 1: waiting for SSH2_MSG_NEWKEYS

Mar 27 15:35:40.214: SSH2 0: channel window adjust message received 49926

Mar 27 15:35:41.417: SSH2 1: SSH2_MSG_NEWKEYS received

Mar 27 15:35:41.436: SSH2 1: Authentications that can continue = publickey,password,keyboard-interactive

Mar 27 15:35:41.437: SSH2 1: Using method = none

Mar 27 15:35:41.437: SSH2 1: Authentications that can continue = publickey,password,keyboard-interactive

Mar 27 15:35:41.438: SSH2 1: Using method = publickey

! Client sends certificate

Mar 27 15:35:41.438: SSH2 1: Received publickey algo = x509v3-ssh-rsa

Mar 27 15:35:41.438: SSH2 1: Verifying certificate for user 'sameer.cisco.com' in SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST

Mar 27 15:35:41.439: SSH2 1: Verifying certificate for user 'sameer.cisco.com'

Mar 27 15:35:41.439: SSH2 1: Received a chain of 2 certificate

Mar 27 15:35:41.439: SSH2 1: Received 0 ocsp-response

Mar 27 15:35:41.439: SSH2 1: Starting PKI session for certificate verification

! Client certificate is verified by the SSH-Server

Mar 27 15:35:41.444: SSH2 1: Verifying certificate for user 'sameer.cisco.com'

Mar 27 15:35:41.444: SSH2 1: Received a chain of 2 certificate

Mar 27 15:35:41.444: SSH2 1: Received 0 ocsp-response

Mar 27 15:35:41.444: SSH2 1: Starting PKI session for certificate verification

Mar 27 15:35:41.445: SSH2 1: Verifying signature for user 'sameer.cisco.com' in SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST

Mar 27 15:35:41.445: SSH2 1: Received a chain of 2 certificate

Mar 27 15:35:41.445: SSH2 1: Received 0 ocsp-response

! Certificate status verified successfully

Mar 27 15:35:41.446: SSH2 1: Client Signature verification PASSED

Mar 27 15:35:41.446: SSH2 1: Certificate authentication passed for user 'sameer.cisco.com'

Mar 27 15:35:41.446: SSH2 1: authentication successful for sameer.cisco.com

Mar 27 15:35:41.448: SSH2 1: channel open request

Mar 27 15:35:41.451: SSH2 1: pty-req request

Mar 27 15:35:41.451: SSH2 1: setting TTY - requested: height 25, width 80; set: height 25, width 80

Mar 27 15:35:41.452: SSH2 1: shell request

Mar 27 15:35:41.452: SSH2 1: shell message received

Mar 27 15:35:41.452: SSH2 1: starting shell for vty

Mar 27 15:35:41.464: SSH2 1: channel window adjust message received 9

Aug 21 20:07:32.311: CRYPTO_PKI: ip-ext-val: IP extension validation not required

Häufige Probleme

Konfigurationsfehler

Die Zertifikatvalidierung für den Benutzer ist erfolgreich. Aufgrund des fehlenden obligatorischen Befehls "Authorization" und des fehlenden Subjektnamen-Common-Namens in der Konfiguration schlägt die Zertifikatauthentifizierung für den Benutzer jedoch fehl.

Apr 26 01:35:32.222: SSH1: starting SSH control process

Apr 26 01:35:32.222: SSH1: sent protocol version id SSH-1.99-Cisco-1.25

Apr 26 01:35:32.224: SSH1: protocol version id is - SSH-2.0-Pragma FortressCL 5.0.10.4176

Apr 26 01:35:32.224: SSH2 1: kexinit sent: kex algo = diffie-hellman-group-exchange-sha1,diffie-hellman-group14-sha1

Apr 26 01:35:32.224: SSH2 1: kexinit sent: hostkey algo = x509v3-ssh-rsa,ssh-rsa

Apr 26 01:35:32.224: SSH2 1: kexinit sent: encryption algo = aes128-ctr,aes192-ctr,aes256-ctr

Apr 26 01:35:32.224: SSH2 1: kexinit sent: mac algo = hmac-sha2-256,hmac-sha2-512,hmac-sha1,hmac-sha1-96

Apr 26 01:35:32.224: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXINIT sent

Apr 26 01:35:32.234: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXINIT received

Apr 26 01:35:32.234: SSH2 1: kex: client->server enc:aes256-ctr mac:hmac-sha2-256

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1: kex: server->client enc:aes256-ctr mac:hmac-sha2-256

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1: Using hostkey algo = x509v3-ssh-rsa

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1: Using kex_algo = diffie-hellman-group-exchange-sha1

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1: SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST received

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1: Range sent by client is - 1024 < 2048 < 8192

Apr 26 01:35:32.235: SSH2 1:  Modulus size established : 2048 bits

Apr 26 01:35:32.246: SSH2 1: expecting SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT

Apr 26 01:35:32.246: SSH2 1: SSH2_MSG_KEXDH_INIT received

Apr 26 01:35:32.259: SSH2 1: Sending Server certificate associated with PKI trustpoint “pki-server”

Apr 26 01:35:32.259: CRYPTO_PKI: (A0049) Session started - identity selected (pki-server)

Apr 26 01:35:32.259: SSH2 1: Got 3 certificate(s) on certificate chain

Apr 26 01:35:32.259: CRYPTO_PKI: Rcvd request to end PKI session A0049.

Apr 26 01:35:32.260: CRYPTO_PKI: PKI session A0049 has ended. Freeing all resources.

Apr 26 01:35:32.260: CRYPTO_PKI: unlocked trustpoint pki-server, refcount is 0

Apr 26 01:35:32.273: SSH2: kex_derive_keys complete

Apr 26 01:35:32.274: SSH2 1: SSH2_MSG_NEWKEYS sent

Apr 26 01:35:32.274: SSH2 1: waiting for SSH2_MSG_NEWKEYS

Apr 26 01:35:45.664: SSH2 1: SSH2_MSG_NEWKEYS received

Apr 26 01:35:45.665: SSH2 1: Authentications that can continue = publickey,password,keyboard-interactive

Apr 26 01:35:45.666: SSH2 1: Using method = none

Apr 26 01:35:45.666: SSH2 1: Authentications that can continue = publickey,password,keyboard-interactive

Apr 26 01:35:45.675: SSH2 1: Using method = publickey

Apr 26 01:35:45.675: SSH2 1: Received publickey algo = x509v3-ssh-rsa

Apr 26 01:35:45.676: SSH2 1: Verifying certificate for user 'sameer.cisco.com' in SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST

Apr 26 01:35:45.676: SSH2 1: Verifying certificate for user 'sameer.cisco.com'

Apr 26 01:35:45.676: SSH2 1: Received a chain of 3 certificate

Apr 26 01:35:45.676: SSH2 1: Received 0 ocsp-response

Apr 26 01:35:45.676: SSH2 1: Starting PKI session for certificate verification

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: (A004A) Session started - identity not specified

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: (A004A) Adding peer certificate

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: Added x509 peer certificate - (1249) bytes

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: (A004A) Adding peer certificate

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: Added x509 peer certificate - (1215) bytes

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: (A004A) Adding peer certificate

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: Added x509 peer certificate - (921) bytes

Apr 26 01:35:45.676: CRYPTO_PKI: ip-ext-val: IP extension validation not required

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: create new ca_req_context type PKI_VERIFY_CHAIN_CONTEXT,ident 37

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A)validation path has 1 certs

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A) Check for identical certs

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI : (A004A) Validating non-trusted cert

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A) Create a list of suitable trustpoints

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: Found a issuer match

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A) Suitable trustpoints are: pki-server,

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A) Attempting to validate certificate using pki-server policy

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: EKU validation successful. Cert matches configuration.

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: (A004A) Using pki-server to validate certificate

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: Added 1 certs to trusted chain.

Apr 26 01:35:45.677: CRYPTO_PKI: Prepare session revocation service providers

Apr 26 01:35:45.677:  CRYPTO_PKI: Deleting cached key having key id 50

Apr 26 01:35:45.677:  CRYPTO_PKI: Attempting to insert the peer's public key into cache

Apr 26 01:35:45.677:  CRYPTO_PKI:Peer's public inserted successfully with key id 51

Apr 26 01:35:45.678:  CRYPTO_PKI: Expiring peer's cached key with key id 51

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: (A004A) Certificate is verified

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: Remove session revocation service providers

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: Remove session revocation service providers

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: (A004A) Certificate validated without revocation check

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: Populate AAA auth data

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: Unable to get configured attribute for primary AAA list authorization.

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: (A004A)chain cert was anchored to trustpoint pki-server, and chain validation result was: CRYPTO_VALID_CERT_WITH_WARNING

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: destroying ca_req_context type PKI_VERIFY_CHAIN_CONTEXT,ident 37, ref count 1

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: ca_req_context released

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: (A004A) Validation TP is pki-server

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: (A004A) Certificate validation succeeded

Apr 26 01:35:45.678: SSH2 1: Could not find username field configured for certificate in trustpoint Err code = 7

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: Rcvd request to end PKI session A004A.

Apr 26 01:35:45.678: CRYPTO_PKI: PKI session A004A has ended. Freeing all resources.

Apr 26 01:35:45.679: SSH2 1: Can not decode the certificate Err code = 7

Apr 26 01:35:45.679: SSH2 1: Certificate authentication failed for user 'sameer.cisco.com'

Zugehörige Informationen

- PKI-Konfigurationsleitfaden

- Technischer Support und Downloads von Cisco