SSH의 동작: 전송·인증·연결 계층

SSH란

SSH(Secure Shell) 는 안전하지 않은 네트워크에서 원격 기기에 안전하게 접속하는 프로토콜이다. 평문으로 비밀번호를 보내던 Telnet·rlogin을 대체했다. 기본 포트는 TCP 22다.

지금 쓰는 것은 IETF가 표준화한 SSH-2다. SSH-1은 설계 결함 때문에 쓰지 않는다. SSH-2는 세 계층으로 나뉜다.

계층	하는 일	결과
전송 계층(Transport)	알고리즘 협상, 키 교환, 서버 인증(호스트 키), 암호화·무결성·압축	암호화된 통로 하나
인증 계층(User Authentication)	그 통로 안에서 클라이언트 사용자를 확인	로그인된 세션
연결 계층(Connection)	통로 하나를 여러 논리 채널로 다중화	셸, 명령 실행, 포트 포워딩, SFTP

연결 과정

flowchart TB
  s1["1. TCP 연결 (포트 22)"] --> s2["2. 버전 문자열 교환 (SSH-2.0-OpenSSH_...)"]
  s2 --> s3["3. 알고리즘 협상: 키 교환·호스트 키·암호·MAC 목록에서 공통 항목 선택"]
  s3 --> s4["4. 키 교환(ECDH 등): 양쪽이 같은 세션 키를 계산<br/>키 자체는 오가지 않는다"]
  s4 --> s5["5. 서버가 호스트 키로 교환 내용에 서명<br/>→ 클라이언트가 known_hosts와 대조"]
  s5 --> s6["6. 이후 모든 패킷은 세션 키로 암호화 + 무결성 검사"]
  s6 --> s7["7. 사용자 인증 (공개키 / 비밀번호 / 키보드 대화형)"]
  s7 --> s8["8. 채널 열기: 셸, exec, 포트 포워딩, sftp 서브시스템"]

서버 확인: 호스트 키

처음 접속하면 "이 호스트의 지문이 이것인데 계속할까?"를 묻는다. 수락하면 ~/.ssh/known_hosts에 저장하고, 다음부터 키가 다르면 접속을 막고 경고한다. 처음 한 번을 믿는 이 방식을 TOFU(Trust On First Use) 라 한다.

경고가 뜨면 서버 재설치일 수도, 중간자 공격일 수도 있다. 이유를 확인하기 전에는 지우고 넘어가지 않는다.
서버가 많으면 지문을 미리 배포하거나, DNS에 지문을 두거나(SSHFP), SSH 인증서로 CA가 호스트 키에 서명하게 한다.

TLS는 인증서 체인으로 서버를 믿고, SSH는 기본적으로 직접 기억한 키로 믿는다는 점이 다르다 → HTTPS와 TLS.

사용자 인증

방식	동작	권장
공개키	서버의 `~/.ssh/authorized_keys`에 공개키를 등록하고, 클라이언트가 세션 정보에 개인키로 서명해 증명한다	기본. 키는 Ed25519
비밀번호	암호화된 통로 안에서 비밀번호를 보낸다	대입 공격 대상이 된다. 인터넷에 열린 서버에서는 끈다
키보드 대화형	서버가 묻는 질문에 답한다(OTP 등 2단계 인증 연동)	공개키와 함께 MFA로
SSH 인증서	CA가 사용자 공개키에 유효 기간과 권한을 담아 서명한다	사람·서버가 많은 조직

개인키는 암호(passphrase)로 잠그고, 매번 풀지 않도록 ssh-agent에 맡긴다. 에이전트 포워딩(-A)은 접속한 서버의 관리자가 내 에이전트를 쓸 수 있게 하므로 믿는 서버에만 쓰고, 경유 접속은 ProxyJump(-J)로 대신한다.

연결 계층: 한 통로, 여러 채널

채널	명령 예	쓰임
대화형 셸	`ssh user@host`	원격 터미널
명령 실행	`ssh host 'df -h'`	스크립트에서 원격 명령
로컬 포트 포워딩	`ssh -L 5432:db.internal:5432 bastion`	내 PC의 5432로 사설망 DB에 접속
원격 포트 포워딩	`ssh -R 8080:localhost:3000 server`	서버의 8080을 내 PC의 3000으로
동적 포워딩	`ssh -D 1080 host`	SOCKS 프록시처럼 쓰기
파일 전송	`sftp`, `scp`	같은 통로 위의 파일 전송

배스천 서버를 거쳐 사설망 DB에 붙는 터널 예는 AWS 클라우드 기초에 있다. Git의 SSH 원격 저장소도 같은 공개키 인증을 쓴다.

운영 체크리스트

비밀번호 로그인과 root 직접 로그인을 끈다(PasswordAuthentication no, PermitRootLogin no).
22번 포트를 인터넷 전체에 열지 않는다. 방화벽·보안 그룹으로 출발지를 제한하거나 배스천·VPN 뒤에 둔다 → 네트워크 보안: 방화벽, VPN, 계층별 공격
키는 사람·용도별로 따로 만들고, 퇴사·유출 시 authorized_keys에서 지운다. 많아지면 SSH 인증서로 수명을 짧게 만든다.
최신 OpenSSH는 양자 내성 하이브리드 키 교환을 기본으로 쓴다. 오래된 서버·클라이언트는 갱신한다.

정리

SSH-2는 전송(암호화·서버 확인) → 인증(사용자 확인) → 연결(채널 다중화)의 세 계층이다.
세션 키는 키 교환으로 양쪽이 계산하고, 서버는 호스트 키 서명으로 신원을 증명한다. 처음 본 키를 기억하는 TOFU가 기본이다.
사용자 인증은 Ed25519 공개키를 기본으로, 비밀번호 로그인은 끈다.
하나의 암호화 통로로 셸·명령·포트 포워딩·파일 전송을 모두 한다.

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