一、介绍
SSH和安全连接的紧张性是不可忽视的。在今天的互联网情况中，保护敏感数据和网络通讯的安全至关紧张。
- 通过利用SSH创建安全连接，可以确保数据在传输过程中是加密的。这意味着即使在网络上拦截到数据包，攻击者也无法读取其内容。
- SSH提供了多种身份验证方法，如暗码验证、公钥验证和证书验证。这些方法可以防止未经授权的用户访问远程体系，并确保只有合法用户可以或许创建连接。
- SSH利用了公钥加密来验证服务器的身份，从而防止中心人攻击。以是用户可以确认他们连接到的是真实的服务器，而不是一个恶意的第三方。
- SSH还提供了数据完整性检查，通过利用消息认证码（MAC）来验证数据在传输过程中是否被篡改。这确保了数据在传输过程中的完整性。
- SSH是一种被广泛担当和利用的安全协议，它有一系列的安全性标准和最佳实践。利用SSH可以确保连接符合这些标准，并提供可靠的安全性。
libssh2是一个用于C/C++开发的开源库，用于实现SSH客户端和服务器的功能。它提供了一组API，使开发者可以或许利用SSH协议创建安全连接，并进行远程下令实验、文件传输等操作。
- libssh2提供了广泛的功能，包罗SSH2协议的各种认证方法（如暗码、公钥、证书等），支持远程下令实验和文件传输，以及对SSH会话和通道的管理。
- libssh2可在多个操作体系上运行，包罗Windows、Linux、macOS等。这使得开发者可以将其应用于各种情况和项目中。
- libssh2的API操持简洁明确，易于集成到现有的C/C++代码中。它提供了一致的接口，使开发者可以或许方便地利用SSH功能，而无需深入了解SSH协议的复杂细节。
- libssh2是一个开源项目，拥有活泼的社区支持。这意味着开发者可以自由地访问源代码、提出题目、陈诉错误，并参与项目的开发和改进。
通过利用libssh2，可以轻松地构建安全的SSH客户端和服务器应用步伐，实现远程管理、主动化使命实验等功能。
二、准备工作
安装和设置libssh2：
- 下载libssh2：从libssh2的官方网站（https://www.libssh2.org）或源代码存储库下载最新版本的libssh2库。
- 安装依靠项：在安装libssh2之前，请确保体系中已安装了须要的依靠项，如libcrypto、libssl和zlib等库。可以利用操作体系的包管理器来安装它们。例如，在Ubuntu上，可以运行以下下令安装所需的依靠项：
- sudo apt-get install libssl-dev zlib1g-dev
- ```
- 解压并编译：解压下载的libssh2源代码，并进入解压后的目录。然后运行以下下令来编译源代码：
假如利用的是Windows，可以利用CMake来生成恰当的编译情况的解决方案文件。
- 安装库文件：编译乐成后，运行以下下令将生成的库文件安装到体系中：
- 设置开发情况：在C/C++项目中设置开发情况以利用libssh2。这包罗设置编译器选项和链接库文件。以下是一个简单的示例编译下令：
- gcc -o my_program my_program.c -lssh2
SSH密钥和身份验证是在SSH（Secure Shell）协议中用于安满身份验证的关键概念。
SSH密钥：SSH密钥是一对由公钥和私钥组成的加密密钥。公钥用于加密数据，而私钥用于解密数据。在SSH身份验证中，用户将公钥生存在服务器上，而私钥保留在本地。当用户尝试连接到服务器时，服务器会向其发送一个加密的随机挑战，用户利用私钥对其进行解密，并将解密后的挑战发送回服务器以验证身份。SSH密钥的优势在于其安全性和便捷性，由于私钥通常受到暗码保护，而且可以在多个体系之间共享而无需传输暗码。
身份验证方法：SSH支持多种身份验证方法，包罗暗码身份验证、公钥身份验证和基于主机的身份验证。
- 暗码身份验证：用户通过输入暗码进行身份验证。这是最常见的身份验证方法，但也是最不安全的，由于暗码大概会被猜测或破解。
- 公钥身份验证：利用SSH密钥进行身份验证。用户将公钥添加到其帐户的授权密钥列表中，然后在连接时，服务器将检查用户提供的私钥是否与其帐户中的公钥匹配。这种方法安全性较高，由于私钥通常受到暗码保护，而且不会在网络上传输暗码。
- 基于主机的身份验证：在主机级别进行身份验证，而不是用户级别。服务器和客户端之间会互换密钥，并在连接过程中利用这些密钥进行身份验证。这种方法可以用于验证服务器的身份，并提供额外的安全性。
通过利用SSH密钥和身份验证方法，用户可以实现更强盛的安全性和身份验证控制，以保护远程连接和数据传输。
注意：具体的SSH设置和身份验证方法大概因操作体系、SSH服务器软件和安全战略而有所不同。
三、创建SSH连接
3.1、初始化libssh2库
- 包含须要的头文件：在C/C++代码中，包含libssh2的头文件。在源文件的开头添加以下行：
- 初始化库：在利用任何libssh2函数之前，需要通过调用libssh2_init()函数来初始化库。该函数初始化底层资源并设置库以进行后续操作。
函数原型如下：
- int libssh2_init(int flags);
- flags：用于指定初始化选项的整数值。通常，可以将其设置为0，表示利用默认的初始化选项，或者LIBSSH2_INIT_NO_CRYPTO（0x0001）表示不初始化crypto库。。
libssh2_init函数在利用libssh2库之前调用，用于初始化库的状态和资源。调用该函数将为libssh2库分配和设置所需的内存，并在乐成时返回0，表示初始化乐成。假如出现错误或初始化失败，函数将返回一个负值，其中的错误代码用于指示具体的初始化错误。
以下是一个示例，展示怎样利用libssh2_init函数进行libssh2库的初始化：
- int rc = libssh2_init(0);
- if (rc != 0) {
- // 初始化失败，处理错误
- // ...
- }
- 实验所需操作：一旦库被初始化，就可以继承利用libssh2函数实验与SSH有关的操作。这可以包罗创建SSH连接、验证用户身份、实验远程下令、传输文件等。可查阅libssh2文档以及相关函数说明文档。
- 清算资源：在利用完libssh2库后，利用libssh2_exit()函数清算分配的资源是很紧张的。
这个函数释放库利用的任何资源，并进行须要的清算操作。
3.2、连接到远程主机
- 创建SSH会话：首先，需要创建一个libssh2会话（session）对象，用于维护连接和通讯。可以利用libssh2_session_init()或libssh2_session_init_ex()函数来初始化会话对象，并设置须要的参数。
- LIBSSH2_SESSION *session;
- session = libssh2_session_init_ex(NULL, NULL, NULL, NULL);
- if (session == NULL) {
- // 初始化会话失败，处理错误
- // ...
- }
libssh2_session_init函数：
- LIBSSH2_SESSION *libssh2_session_init(void);
利用libssh2_session_init时，利用会话的默认选项，可以调用libssh2_session_set_timeout函数设置超时时间，或者利用libssh2_knownhost_readline函数加载已知主机列表。
libssh2_session_init_ex函数：
- LIBSSH2_SESSION *libssh2_session_init_ex(
- libssh2_malloc_func malloc_func,
- libssh2_free_func free_func,
- libssh2_realloc_func realloc_func,
- void *abstract
- );
- malloc_func参数是用于申请内存的自定义函数的指针。你可以传递本身实现的malloc函数，或利用默认的malloc函数。
- free_func参数是用于释放内存的自定义函数的指针。你可以传递本身实现的free函数，或利用默认的free函数。
- realloc_func参数是用于重新分配内存的自定义函数的指针。你可以传递本身实现的realloc函数，或利用默认的realloc函数。
- abstract参数是一个抽象指针，你可以将其用于传递上下文或与内存管理函数一起利用。
利用libssh2_session_init_ex可以根据需求自定义内存管理，以便更好地集成libssh2库到本身的应用步伐中。
- 设置会话参数：可以利用libssh2_session_set_blocking()函数来设置会话的壅闭（blocking）或非壅闭（non-blocking）模式。壅闭模式意味着函数会不停等待操作完成，而非壅闭模式答应在等待时实验其他使命。
- libssh2_session_set_blocking(session, 1); // 阻塞模式
- // 或
- libssh2_session_set_blocking(session, 0); // 非阻塞模式
libssh2_session_set_blocking是libssh2库中的一个函数，用于设置SSH会话的壅闭模式。它的函数签名如下：
- void libssh2_session_set_blocking(LIBSSH2_SESSION *session, int blocking);
- session：指向已创建的SSH会话对象的指针。
- blocking：用于设置壅闭模式的整数值。当传入参数为0时，会话进入非壅闭模式；传入参数为非零值时，会话进入壅闭模式。
在壅闭模式下，调用 libssh2 函数时，假如所请求的操作没有立刻完成，函数将不停壅闭（即处于等待状态）直到操作完成或超时。这意味着步伐在等待操作完成时会暂停实验，直到收到相应或操作完成。
在非壅闭模式下，调用 libssh2 函数时，不会等待操作完成。假如调用一个大概壅闭的操作，函数会立刻返回，并根据情况提供适当的错误代码或状态。在非壅闭模式下可以利用独立的方式监控和管理多个会话。
- 创建连接：利用libssh2_session_startup()函数来创建与远程主机的连接。在此之前，需要通过libssh2_session_handshake()函数进行会话握手。函数原型：
- int libssh2_session_handshake(LIBSSH2_SESSION *session, LIBSSH2_SOCKET sock);
- session：一个指向已创建的SSH会话的指针。
- sock：与远程主机通讯的套接字。
libssh2_session_handshake()函数用于在SSH会话中进行握手操作，它实验以下使命：
- 启动SSH协议版本互换。
- 协商加密、认证和其他安全参数。
- 利用密钥互换算法协商会话密钥。
- 验证远程主机的主机密钥。
函数返回值：
- 乐成握手时，返回值为0。
- 当需要进一步读取或写入套接字数据时，返回LIBSSH2_ERROR_EAGAIN。
- 在握手过程中发生错误时，返回负值，表示错误的错误代码。
函数调用示例：
- int rc = libssh2_session_handshake(session, sock);
- if (rc == 0) {
- // 握手成功，可以继续进行其他操作
- } else if (rc == LIBSSH2_ERROR_EAGAIN) {
- // 需要进一步读取或写入套接字数据
- } else {
- // 握手失败，处理错误
- }
- 身份验证：完成连接后，需要利用合适的身份验证方法对客户端进行身份验证。常见的身份验证方法包罗暗码、公钥和证书认证。可以利用相关函数，如libssh2_userauth_password()，libssh2_userauth_publickey_fromfile()等来进行身份验证。
- // 例如，使用密码进行身份验证
- int rc = libssh2_userauth_password(session, username, password);
- if (rc != 0) {
- // 身份验证失败，处理错误
- // ...
- }
- 实验操作：完成身份验证后，可以实验远程下令、进行文件传输等操作。根据需求，利用相应的libssh2函数，如libssh2_channel_exec()等来实验操作。
- LIBSSH2_CHANNEL *channel;
- channel = libssh2_channel_open_session(session);
- if (channel == NULL) {
- // 打开会话通道失败，处理错误
- // ...
- }
- int rc = libssh2_channel_exec(channel, command);
- if (rc != 0) {
- // 远程命令执行失败，处理错误
- // ...
- }
- 断开连接和清算：完成所有操作后，需要断开与远程主机的连接，并进行须要的清算操作。利用libssh2_session_disconnect()函数和libssh2_session_free()函数来断开连接并释放会话资源。
- libssh2_session_disconnect(session, "Goodbye");
- libssh2_session_free(session);
3.4、完整示例
下面是一个利用libssh2连接到远程主机的完整示例：
- #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <libssh2.h>
- int main(){ // 初始化libssh2库 int rc = libssh2_init(0); if (rc != 0) { fprintf(stderr, "Failed to initialize libssh2. Error code %d", rc); return 1; } // 创建SSH会话 LIBSSH2_SESSION *session; session = libssh2_session_init(); if (session == NULL) { fprintf(stderr, "Failed to create session"); return 1; } // 设置会话壅闭模式 libssh2_session_set_blocking(session, 1); // 创建连接 const char *hostname = "REMOTE_HOST"; const int port = 22; const char *username = "REMOTE_USERNAME"; const char *password = "REMOTE_PASSWORD"; int socket = socket_connect(hostname, port); // 自定义函数，用于创建socket连接 if (socket < 0) { fprintf(stderr, "Failed to connect to the remote host"); return 1; } rc = libssh2_session_handshake(session, socket); if (rc != 0) { fprintf(stderr, "Session handshake failed"); return 1; } rc = libssh2_userauth_password(session, username, password); if (rc != 0) { fprintf(stderr, "Authentication failed"); return 1; } // 实验远程下令 LIBSSH2_CHANNEL *channel = libssh2_channel_open_session(session); if (channel == NULL) { fprintf(stderr, "Failed to open a channel"); return 1; } rc = libssh2_channel_exec(channel, "REMOTE_COMMAND"); if (rc != 0) { fprintf(stderr, "Failed to execute remote command"); return 1; } // 读取并打印远程下令输出 char buffer[1024]; int nbytes; while ((nbytes = libssh2_channel_read(channel, buffer, sizeof(buffer) - 1)) > 0) { buffer[nbytes] = '\0'; printf("%s", buffer); } // 断开连接和清算 libssh2_channel_close(channel); libssh2_channel_free(channel); libssh2_session_disconnect(session, "Goodbye"); libssh2_session_free(session); libssh2_exit();
- return 0;}
4.1、上传文件到远程主机
要利用libssh2上传文件到远程主机，按照以下步调进行操作：
- 引入libssh2库，在代码中引入相关的头文件。
- 与远程主机创建SSH连接。
- 在创建SSH连接后，利用libssh2_sftp_init函数打开一个SFTP会话。
- 利用libssh2_sftp_open函数打开本地文件和远程文件。
- 利用libssh2_sftp_read和libssh2_sftp_write函数从本地文件读取数据并写入远程文件，实现文件的传输。
- 利用libssh2_sftp_close函数关闭本地文件和远程文件，然后利用libssh2_sftp_shutdown函数关闭SFTP会话。
- 末了，利用libssh2_session_disconnect和libssh2_session_free函数断开SSH连接，并释放相关资源。
以下是一个简单的C++代码示例：
- #include <iostream>#include <libssh2.h>
- #include <libssh2_sftp.h>int main() { // 初始化libssh2库 int rc = libssh2_init(0); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to initialize libssh2. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 创建SSH连接 LIBSSH2_SESSION* session = libssh2_session_init(); if (!session) { std::cerr << "Failed to create SSH session." << std::endl; return 1; } // 设置远程主机的IP地址和端标语 const char* ip = "remote_host_ip"; int port = 22; // 连接远程主机 rc = libssh2_session_startup(session, socket); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to establish SSH connection. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 进行身份验证（用户名和暗码） const char* username = "your_username"; const char* password = "your_password"; rc = libssh2_userauth_password(session, username, password); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to authenticate. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 打开SFTP会话 LIBSSH2_SFTP* sftp_session = libssh2_sftp_init(session); if (!sftp_session) { std::cerr << "Failed to initialize SFTP session." << std::endl; return 1; } // 打开本地文件 const char* local_file = "path_to_local_file"; FILE* local_file_handle = fopen(local_file, "rb"); if (!local_file_handle) { std::cerr << "Failed to open local file: " << local_file << std::endl; return 1; } // 打开远程文件 const char* remote_file = "path_to_remote_file"; LIBSSH2_SFTP_HANDLE* sftp_handle = libssh2_sftp_open(sftp_session, remote_file, LIBSSH2_FXF_WRITE | LIBSSH2_FXF_CREAT | LIBSSH2_FXF_TRUNC, LIBSSH2_SFTP_S_IRUSR | LIBSSH2_SFTP_S_IWUSR | LIBSSH2_SFTP_S_IRGRP | LIBSSH2_SFTP_S_IROTH); if (!sftp_handle) { std::cerr << "Failed to open remote file: " << remote_file << std::endl; return 1; } // 传输文件内容 char buffer[1024]; size_t bytes_read; ssize_t bytes_written; while ((bytes_read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), local_file_handle)) > 0) { bytes_written = libssh2_sftp_write(sftp_handle, buffer, bytes_read); if (bytes_written != bytes_read) { std::cerr << "Failed to write to remote file." << std::endl; return 1; } } // 关闭本地文件和远程文件 fclose(local_file_handle); libssh2_sftp_close(sftp_handle); // 关闭SFTP会话和SSH连接 libssh2_sftp_shutdown(sftp_session); libssh2_session_disconnect(session, "Goodbye"); libssh2_session_free(session); // 清算libssh2库 libssh2_exit();
- return 0;}
一个简单的C++代码示例：
- #include <iostream>#include <libssh2.h>
- #include <libssh2_sftp.h>int main() { // 初始化libssh2库 int rc = libssh2_init(0); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to initialize libssh2. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 创建SSH连接 LIBSSH2_SESSION* session = libssh2_session_init(); if (!session) { std::cerr << "Failed to create SSH session." << std::endl; return 1; } // 设置远程主机的IP地址和端标语 const char* ip = "remote_host_ip"; int port = 22; // 连接远程主机 rc = libssh2_session_startup(session, socket); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to establish SSH connection. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 进行身份验证（用户名和暗码） const char* username = "your_username"; const char* password = "your_password"; rc = libssh2_userauth_password(session, username, password); if (rc != 0) { std::cerr << "Failed to authenticate. Error code: " << rc << std::endl; return 1; } // 打开SFTP会话 LIBSSH2_SFTP* sftp_session = libssh2_sftp_init(session); if (!sftp_session) { std::cerr << "Failed to initialize SFTP session." << std::endl; return 1; } // 打开远程文件 const char* remote_file = "path_to_remote_file"; LIBSSH2_SFTP_HANDLE* sftp_handle = libssh2_sftp_open(sftp_session, remote_file, LIBSSH2_FXF_READ, 0); if (!sftp_handle) { std::cerr << "Failed to open remote file: " << remote_file << std::endl; return 1; } // 打开本地文件 const char* local_file = "path_to_local_file"; FILE* local_file_handle = fopen(local_file, "wb"); if (!local_file_handle) { std::cerr << "Failed to open local file: " << local_file << std::endl; return 1; } // 下载文件内容 char buffer[1024]; ssize_t bytes_read; ssize_t bytes_written; while ((bytes_read = libssh2_sftp_read(sftp_handle, buffer, sizeof(buffer))) > 0) { bytes_written = fwrite(buffer, 1, bytes_read, local_file_handle); if (bytes_written != bytes_read) { std::cerr << "Failed to write to local file." << std::endl; return 1; } } // 关闭本地文件和远程文件 fclose(local_file_handle); libssh2_sftp_close(sftp_handle); // 关闭SFTP会话和SSH连接 libssh2_sftp_shutdown(sftp_session); libssh2_session_disconnect(session, "Goodbye"); libssh2_session_free(session); // 清算libssh2库 libssh2_exit();
- return 0;}
本文全面介绍了利用libssh2库创建安全的SSH连接的过程。通过对文章的阅读，读者可以了解到怎样利用libssh2库进行SSH连接的准备工作，以及创建SSH连接的具体步调。文章还提供了文件传输的示例，资助读者了解怎样利用libssh2库进行文件上传和下载操作。通过本文的指导，C++开发者可以更好地利用libssh2库来实现安全的SSH连接和远程服务器管理。
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