暗号、SSL、SSH、Webサーバ・アクセスログ

					2014年05月23日
情報科学類 コンピュータリテラシ

                                       筑波大学 システム情報系 情報工学域
                                       新城 靖
                                       <yas@cs.tsukuba.ac.jp>

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http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/
http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~yas/

■連絡事項

• Unix Super Text 上巻「第29章 安全な通信」参考。
• 次回 5月27日火曜日 は、講義室 3A312 に集合。

■ネットワーク上の脅威

盗聴

本来の通信相手以外の人が 通信内容のコピーを入手する。例：クレジットカード番号をコピーする(後で使う)。

改ざん

通信内容を書き換える。例：買い物で1個買う所を10個に書き換える。

なりすまし

悪意のある人が、他の人に成り代わる。例: 電子メールの From: を書き換えて送る。

ネットワークには、次のものを含めて考える

• サーバのファイルに保存されている電子メール
• （インターネット・カフェなど信頼できないパソコンを使う時の） キーボード、オペレーティング・システム、画面。

■暗号

◆暗号に関する基本用語と安全性

暗号とは、情報の意味が当事者以外にはわからないように情報を変 換することである。

図? 暗号の考え方

平文(ひらぶん(clear text))

元の情報

暗号文(cipher text)

変換された情報

暗号化(encrypt)

平文を暗号文に変換すること。暗号化鍵が必要。

復号化(decrypt)

暗号文を平文にもどすこと。復号化鍵が必要。

鍵(key)

暗号化や復号化に必要な（短い）データ。

解読

当事者以外の第三者が、暗号文を元にもどすこと、あるいは、復号化鍵を得る こと。

◆鍵を使うことの重要性

• なぜ鍵が必要な暗号化の手法を使うのか？
• 鍵が不要な暗号化の手法の方が便利ではないのか？

• 同じ暗号化の方法（アルゴリズム）を使っていたとしても、鍵を変える だけで暗号文も変わるという性質が便利である。
  • 暗号化のプログラムを作成した人でも、鍵を知らなければ平文を得るこ とができない。 （人間がやっていた時は、暗号化をする兵隊が敵に捕まったとしても、 鍵をしらないと解読されることはない。）
  • 暗号化のプログラムを作る手間を軽減できる。 暗号化のプログラムを１つ作っただけで、様々なデータを暗号化するこ とができる。 （人間がやっていた時は、暗号化をする方法を訓練する手間が省ける）
• 暗号化の手法を公開することができる。どのくらいその暗号が強いのか がわかる。

暗号化の方法が秘密になっていると、一見、より強そうにみえる。しかし、そ の暗号が、強いのか弱いのか調べる方法がない。攻撃すると、簡単に落ちるか もしれない。暗号化の方法を提供している者が信頼できない時には使えない。

◆長い鍵を使うことの重要性

• 鍵をきちんと管理する
• （コストが許す範囲で）長い鍵を使う

◆暗号の経済学

鍵を長くするだけで、安全性が指数関数的に高くなる。 鍵を１ビット長くすると、解読時間が２倍になる。 （「鍵の長さを２倍にすると解読時間が２倍になる」は、誤り）。

図? 指数関数

図? 指数関数

パスワードは、コンピュータの中では、暗号化の鍵として使われる。 長いパスワードは、破られにくい。１文字(大文字小文字数字記号)増やすと、 総当たりで解読に要する時間が、５０倍から１００倍近くかかるようになる。

◆暗号の応用

• HTTPS (World Wide Web HTTP + SSL)
• IMAPS, POPS, SMTP+SSL
• 遠隔ログイン、ssh
• コンピュータ間でのファイルのコピー(scp)
• 電子メール本文の暗号化とディジタル署名
• コンピュータのプログラムに対するディジタル署名
• ハードディスクの暗号化
• VPN (Virtual Private Network)。手引き 9.3節 参照。

◆共通鍵暗号系と公開鍵暗号系

暗号の方法は、大きく２つに分類される

共通鍵暗号系（対称暗号系、共有鍵暗号系）

暗号化鍵と復号化鍵が同じ（または片方から片方が簡単に計算できる）。 公開鍵暗号系と比較して軽い（処理が高速である）。

公開鍵暗号系（非対称暗号系）

暗号化鍵から復号化鍵を容易に類推できない。 共通鍵暗号系と比較して重たい（処理が低速である)。

例

• 共通鍵暗号系
  • DES, 3DES, AES, RC4, 乱数を使うバーナム暗号
• 公開鍵暗号系
  • RSA, 楕円曲線暗号

◆共通鍵暗号系による暗号通信

図? 共通鍵暗号系による暗号通信

• 暗号通信を始める前に、安全に鍵を共有する必要がある。
• 通信相手ごとに鍵を鍵を変える必要がある。

◆公開鍵暗号系

公開鍵暗号系（非対称暗号系）では２つの異なる鍵を用いる。 便宜上、この２つを公開鍵と秘密鍵と呼ぶ。

これらの鍵は、互いに相手の逆関数になっているものが広く使われている。

• 公開鍵で暗号化したものは秘密鍵で復号化できる。
• 秘密鍵で暗号化したものは公開鍵で復号化できる。

◆公開鍵暗号系による暗号通信

図? 公開鍵暗号を使った暗号通信の手順

1. 送信側は、公開鍵と秘密鍵の組を作り、公開鍵を誰でも読めるようにする。
2. 受信側は、送信側の公開鍵を暗号化鍵として用いて暗号文を作り、送る。
3. 受信側は、受け取った暗号文を、自分の秘密鍵を復号化鍵として用いて復号化し、 元の平文を得る。

ここで、公開鍵から秘密鍵を計算することは難しい。ある平文を公開鍵で暗号 化してみたところで、秘密鍵を得ることは難しい。

◆鍵の管理

共通鍵暗号の場合

情報を交換する間で鍵を「事前に」安全に共有しなければならない。しか も、通信相手ごとに鍵を変える必要がある。

公開鍵暗号の場合

送信側ごとに、１つの暗号化鍵を公開するだけでよい。今までに通信をしたこと がない人からでも、暗号化されたメッセージを受け取ることが可能である。

共通鍵。各自７つの鍵を管理する。	公開鍵。各自、１組の鍵を管理する。

図? 鍵の管理の例。８人の場合。

◆認証

認証とは、情報の正当性や完全性を確保する技術である。

利用者認証

アクセスしてきた人が正当か否かを判定する。 しばしばパスワードや暗唱番号が用いられる。

ディジタル署名(メッセージ認証、電子署名)

通常の署名とおなじく、送られてきたメッセージが送信者本人のもので あることを識別、確認すること。

◆認証の例

• 顔パス
• 写真付きＩＤ
• キャッシュカードと暗証番号
• クレジット・カード番号と有効期限

◆man-in-the-middle攻撃

図? man-in-the-middle攻撃

◆ディジタル署名

ディジタル署名では、通常の署名と同様に、次のような性質が必要である。

• 受信側は、送信者が誰であるのかを照会することができる。
• 送信者は、後でそのメッセージを送ったことを否定できない。

◆公開鍵暗号計によるディジタル署名

図? 公開鍵暗号を使ったディジタル署名の手順

1. （送信側ではなく）受信側は、公開鍵と秘密鍵の組を作り、公開鍵を誰でも 読めるようにする。
2. 受信側は、自分の秘密鍵を暗号化鍵として用いて暗号文を作り、送る。
3. 受信側は、受け取った暗号文を、受信側の秘密鍵を復号化鍵として用いて復 号化し、元の平文を得る。この時、きちんと平文が得られた場合、その平文は、 その公開鍵の持ち主から送られてきたことがわかる。

メッセージ全体を暗号化する代わりに、メッセージを平文で送り、それにメッ セージを ハッシュ関数 と呼ばれる方法で計算した結果だけを、 秘密鍵で暗号化したものを送る方法もある。

ディジタル署名や利用者認証は、公開鍵暗号系ではなく、共通鍵暗号系を用い ても可能である。ただし、この場合、鍵を管理する信用できる管理センターが 必要となる。

◆一方向関数

◆ハッシュ関数(メッセージ・ダイジェスト、メッセージ要約関数)

チェックサムや CRC (Cyclic Redundancy Check) にも似ているが、暗号やディ ジタル署名で使われるのは、Collision Proof 性が求められる。

• 同じビットパタンが得られる２つの元データを見つけることが困難であ ること。
• ある特定のビットパタンを抽出できるような元データをみつけることが 困難であること。

よく使われるハッシュ関数

• MD5 (Message Digest Algorithm 5)。結果は、128ビット。
• SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1)。結果は、160ビット。
• SHA-2(SHA-224/256//384/512)

MD5, SHA-1 には、使い方によっては、脆弱性が見つかっている。

◆公開鍵暗号を使った利用者認証

サーバへのログインを例に、これを説明する。

1. ユーザは、サーバにログイン・アカウントを登録する時に、公開鍵と秘 密鍵を生成し、公開鍵をサーバに届け、秘密鍵を自分で保持する。
2. ユーザは、通信回線を通じてサーバにアクセスしてきた時、サーバは乱 数を１つ生成し、その乱数をユーザの「公開鍵」で暗号化し、ユーザに送り返 す。
3. ユーザは、送られてきた暗号化された乱数を、保持している秘密鍵で復 号化し、サーバに送り返す。
4. サーバは、ユーザから返された乱数が正しければ、正当なユーザである と判定する。

単なる暗証番号の場合、通信を傍受されたら終り。 毎回違う数を使えば、傍受されていても平気。

◆鍵の確認

• 確認される側: 秘密鍵と公開鍵の組を生成して、公開鍵を公開する
• 確認する側: 公開鍵を入手する。

公開鍵で自由に鍵が得られたとしても、鍵か偽物だと、意味はない。

鍵がが本物であるかをどうやって確認するか。

• 友達の輪。直接会って確認する。PGP 方式。無効化が難しい。
• 別の第三者に証明してもらう。印鑑証明方式。

■SSL(Secure Sockets Layer)

◆SSL が使われる場所

• World Wide Web: https で始まるもの
• 電子メール: POPS, IMAPS, SMTP over SSL

◆３種類認証モデル

• サーバ、クライアントとも認証されている。
• サーバが認証されている。クライアントは認証されていない。
• サーバ、クライアント双方が匿名(証明書なし)。「man-in-the-middle攻撃」に弱い。

認証には、証明書が使われる。

◆SSLて使われる証明書

• 個人や組織の名前。
• 公開鍵。
• ドメイン名
• 有効期間
• これらを、認証局の秘密鍵を使ってディジタル署名したもの。

X.509 形式(バイナリ)を、テキストに変換したものの例:

$ openssl x509 -text -noout < coins-www.cert
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 8771107560635152244 (0x79b93bdae666b774)
    Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        Issuer: C=JP, L=Academe2, O=National Institute of Informatics, OU=UPKI, OU=NII Open Domain CA - G2
        Validity
            Not Before: Jan 27 04:07:16 2014 GMT
            Not After : Feb 26 04:17:16 2016 GMT
        Subject: C=JP, L=Academe2, O=University of Tsukuba, OU=College of Information Science, CN=www.coins.tsukuba.ac.jp
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:df:3b:ec:dc:82:85:2d:59:1a:18:4e:9d:39:00:
                    81:44:87:5f:82:21:7b:32:27:07:f8:b5:cb:48:96:
                    05:50:5e:ad:9c:a0:35:17:9c:ca:c5:c2:ca:63:5a:
                    f6:a7:99:42:dc:51:fe:d3:42:ba:ea:3d:8d:9a:4b:
                    d2:19:69:80:16:5b:e1:e3:c7:ad:99:42:5b:b9:30:
                    01:8e:74:60:4b:25:79:f8:28:43:73:dd:58:99:7a:
                    3a:61:35:11:d6:5d:47:ce:9a:bb:5c:22:0d:09:c9:
                    33:42:20:2a:01:05:0a:b5:b8:79:fb:5c:4c:89:4a:
                    a6:8a:2b:80:cc:d9:51:1f:ad:da:50:bf:81:68:12:
                    b3:dc:7b:55:9f:40:cd:56:5a:fc:60:61:eb:90:37:
                    99:e1:c1:27:70:3e:b2:25:ee:07:2b:96:48:a7:9a:
                    f3:83:4d:c4:72:89:fa:ee:57:39:58:a5:9e:4a:c5:
                    47:19:15:24:14:88:59:13:12:dd:71:04:71:62:91:
                    75:00:60:30:84:d3:ac:b4:11:52:2f:1b:52:d2:80:
                    ec:c5:11:58:93:0b:5c:b6:93:4f:d9:c8:e6:b1:90:
                    f6:b2:de:50:e8:43:ec:b6:b2:a5:28:8b:96:5f:8d:
                    6b:a3:cb:16:58:59:7e:2b:4f:87:91:7a:02:53:fd:
                    12:f7
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Key Usage: critical
                Digital Signature, Key Encipherment
            X509v3 Extended Key Usage: 
                TLS Web Server Authentication
            X509v3 Subject Key Identifier: 
                4C:D3:54:ED:4C:FF:18:E4:41:B9:FF:EE:04:C2:C2:A7:8C:4C:7D:B0
            X509v3 Authority Key Identifier: 
                keyid:7B:0A:07:F7:18:CA:8C:0E:D6:DA:BC:50:80:6C:2C:47:02:D1:0D:FB

            X509v3 Subject Alternative Name: 
                DNS:www.coins.tsukuba.ac.jp
            X509v3 Certificate Policies: 
                Policy: 1.2.392.200222.1.2.2.1
                  CPS: https://repo1.secomtrust.net/spcpp/cps/index.html
                Policy: 1.2.392.200091.100.901.1

            X509v3 CRL Distribution Points: 

                Full Name:
                  URI:http://repo1.secomtrust.net/sppca/nii/odca2/fullcrl.crl

            Netscape Cert Type: 
                SSL Server
    Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
         ad:b6:7f:75:50:d7:7d:4c:f8:36:77:9f:1b:ad:7c:85:c9:b2:
         de:e9:5c:25:97:35:36:2a:0f:3b:0d:08:cb:65:1d:21:60:32:
         bd:01:1a:51:05:57:ec:13:62:5d:6b:e3:f0:c7:5d:fe:c0:6f:
         9d:9d:2e:52:2c:c3:09:cc:54:d8:ec:a5:8c:ad:b0:aa:4b:32:
         c6:9a:47:f4:7a:4f:05:82:59:1e:16:16:1e:04:b2:86:55:9d:
         bb:d0:d1:18:17:eb:12:eb:31:f0:9c:96:6b:b3:ac:1e:5e:89:
         d9:7e:d6:2a:f3:07:ce:2c:33:81:07:4d:f3:f2:6a:23:c5:b3:
         60:e9:f8:e9:f7:ca:ff:19:10:9f:08:de:5e:fd:cb:ac:e2:b9:
         a6:31:9c:49:fc:ff:f6:6f:fd:e7:64:b3:31:b0:10:af:0e:1a:
         64:43:18:37:c7:a7:2d:a3:cf:b8:41:18:86:ac:51:08:35:71:
         23:8f:03:be:6d:97:13:71:cf:47:ef:6e:92:7a:76:b9:67:dc:
         6a:24:d2:95:d7:9b:4f:78:7f:37:06:31:b6:7c:91:19:67:b5:
         8c:48:de:3c:b7:05:93:48:ea:00:58:e3:2b:b3:9f:5e:f0:82:
         e9:26:fb:b4:44:40:be:fe:b3:21:f0:a9:3f:a5:74:f7:9f:3b:
         ce:73:d0:ce

$ 

◆認証局の階層／信頼の鎖

証明書がついていたとして、それが本物であるかをどうやって確認するか。

認証局(CA, Certificate Authority)に、証明書を発行してもらう。(認証局の 秘密鍵でディジタル署名をしてもらう)

その認証局は、信頼できるか？

ＷＷＷブラウザには、ルート認証局の証明書が予め含まれている。

末端のＷＷＷサイトは、ルート認証局、または、中間認証局から発行された証 明書を提示する。

図? ルート認証局から始まる証明書のチェーン

◆SSLでの暗号系の利用

• 接続先の認証には公開鍵暗号系が使われる。
• 通常の通信には、共通鍵暗号系が使われる。鍵は、乱数で生成する。
• 共通鍵暗号の鍵となる乱数を交換する時には、公開鍵暗号系が使われる。

■SSH

◆r系コマンド

rlogin

remote login。遠隔ログイン。 (文字端末を使っている状態で)別のコンピュータにネットワーク経由で接続し てログインし、別のコンピュータを（文字端末の状態で）利用可能にすること。

rsh

remote shell (sh)。別のコンピュータでプログラムを実行する。

rcp

remote copy (cp)。別のコンピュータとの間でファイルをコピーする。

ftp

file transfer program/protocol。別のコンピュータとの間でファイルをコピーする。

◆r系コマンドの弱点

• 通進路が暗号化されていない。パスワードが盗まれる。
• ~/.rhosts, /etc/hosts.equiv によるパスワード省略機能を 使うと、IP spoofing (なりすまし)に弱い。 IP アドレスでホストを認証すると危ない。

◆SSHでの解決方法

• 通信路を暗号化する
• ホストの認証を、IP アドレスではなく、公開鍵で行う。

◆クライアントとサーバ

インターネットで通信をプログラムを利用する時、 「クライアント」と「サーバ」という分けて考えることが多い。

例：

• ＷＷＷサーバとブラウザ
• ファイル・サーバとクライアント・パソコン
• メール・サーバとメール・リーダ
• ニュース・サーバ(NNTPSERVER)とニュース・リーダ

コンピュータが１台しかない場合、プログラムは１つでよい。通信をする場合 には、プログラム（コンピュータ）が２つになる。そのうちの１つのプログラ ム（またはコンピュータ）を、「クライアント」、もう１つを「サーバ」とい う。

• クライアントとサーバが通信を行う。
• クライアントとクライアントは通信を行わない。
• サーバとサーバは通信を行わない。
• サーバのプログラムは、終了しないで常に通信を受け付ける状態になっている。
• クライアントのプログラムは、必要な時に実行して、必要がなくなれば終 了する。

◆sshにおけるクライアントとサーバ

• ssh, scp, WinSCP 等、利用者が実行するものは、クライアント
• ssh のサーバ(sshd, ssh daemonとも呼ばれる) は、管理者がコンピュー タの電源投入後自動的に実行されるように設定することが一般的である。
• ssh のサーバは、動いていることもあるが動いていないこともある。 動いていない場合に一般の利用者が手動で実行することは、普通はできない。

◆SSHにおけるホストの認証

• 各ホストは、公開鍵と秘密鍵の組を生成し、ファイルに保存する。公開鍵 の方は誰でもアクセスできるようにしておく。秘密鍵は、(ssh のサーバを実行 する)管理者だけがアクセスできるようにしておく。 以下の例では、.pubが着いているものが公開鍵が入っているファイル、 ついていないものが秘密鍵が入っているファイル。

  $ ls -l /etc/ssh_host_rsa_key* 
  -rw-------  1 root  wheel  1675  3  2 15:20 /etc/ssh_host_rsa_key
  -rw-r--r--  1 root  wheel   382  3  2 15:20 /etc/ssh_host_rsa_key.pub
  $ 
  

• ssh で接続する時、接続先のホストのサーバは、公開鍵をクライアントに 送る。
• クライアントは、過去に接続したことがあるホストの公開鍵がファイル (~/.ssh/known_hosts 等)に保存されているかを調べる。
  • 保存されていれば、接続先のホストは本物だと思う。
  • 保存されていなければ、接続先のホストが示した公開鍵のハッシュ値(指 紋、fingerprint)を表示し、利用者に確認を求める。
  • 利用者は、ハッシュ値が期待したものであれば、接続を許可するる
• 接続先が確認できれば、ssh のクライアントと接続先のサーバの間で暗号 化された通信路を作る。以後、利用者認証に移る。
• 利用者認証では、ユーザ名とパスワードを使う方法や、利用者の公開鍵を 使う方法がある。

◆SSHにおけるホストの公開鍵のハッシュ値の確認

ssh (scp, WinSCP, PuTTY, Tera Term含む) で始めてあるホストに接続する時 には、警告が現れる。

ssh コマンド

$ ssh ホスト名 -l ユーザ名 
The authenticity of host 'ホスト名 (IPアドレス)' can't
be established.
RSA key fingerprint is 16進数32桁.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'ホスト名 (IPアドレス)' (RSA)
to the list of known hosts.
Password: (パスワードを打つ。画面には表示されない。)
ホスト名$ 

この 16進数32桁(128ビット) の数は、接続先のホストの公開鍵を、ハッ シュ関数 MD5 にかけた結果である。この32桁の数を目で確認することにより、 接続先のホストが正しい( man-in-the-middle攻撃 が行われていない)ことがわかる。

ホストの公開鍵は、普通、2048 ビット以上あるが、これを人の目で比較するの はつらい。そこで、ハッシュ関数により、ビット数を減らして、人の目で確認 できるようにしている。SSHのプログラムは、公開鍵全体を保存しているが、人 間に表示する時には、ハッシュ値で表示している。

◆coinsの主なホストの公開鍵のハッシュ値

2048 17:1a:63:a8:0d:82:e3:d6:60:f7:fb:28:1a:19:4e:7b www (RSA)
2048 17:1a:63:a8:0d:82:e3:d6:60:f7:fb:28:1a:19:4e:7b violet-nwa (RSA)
2048 2a:3a:77:53:5a:83:9e:6a:f2:7a:29:a7:06:3b:b6:b8 violet-nwb (RSA)
2048 96:31:e5:88:a2:ce:cd:3e:c4:2f:b1:17:c2:25:1f:0d violet-nwc (RSA)
2048 6c:ef:df:aa:fe:58:56:6e:1a:1a:77:04:2a:0f:b2:ca violet-nwd (RSA)
2048 34:0f:52:5f:d5:3c:04:b4:00:73:3f:44:0f:97:fe:6d violet-nwe (RSA)
2048 28:ac:c7:2a:65:90:5e:99:23:60:4c:98:04:20:3c:2b violet-nwf (RSA)
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2048 49:cc:ea:73:d9:ed:0e:99:ff:88:81:dc:5b:8b:c2:3a crocus19 (RSA)
2048 95:4f:18:a3:b2:da:9e:7b:8d:33:47:3e:d8:b2:4d:c2 crocus20 (RSA)
2048 67:66:0b:78:cb:d4:aa:c2:f0:36:66:63:1b:70:35:5a crocus21 (RSA)
2048 05:b4:c2:8f:5b:32:48:c3:38:63:c1:2d:3f:97:8f:4c crocus22 (RSA)
2048 d5:0a:9b:19:b5:7b:ca:57:1f:f8:3a:ce:f6:0f:11:a7 crocus23 (RSA)
2048 4e:ac:f5:11:c3:c2:8d:e1:e6:b5:b7:a7:24:31:d5:c8 crocus24 (RSA)
2048 4d:5b:36:3a:32:bf:0c:d4:c2:7c:be:62:95:16:70:48 crocus25 (RSA)
2048 21:d2:7d:18:81:84:49:c6:0c:b1:ff:76:f7:68:90:f7 crocus26 (RSA)
2048 27:83:c1:cb:a8:ca:c9:1e:87:a1:3d:6b:6f:18:5f:c3 crocus27 (RSA)
2048 35:42:ec:e3:96:85:5b:4f:82:18:1e:23:16:3c:b0:1a crocus28 (RSA)
2048 6f:0a:41:40:40:76:7d:00:21:5c:41:82:6d:ea:ea:96 crocus29 (RSA)
2048 f3:73:5d:5a:38:44:4b:a4:b6:fb:28:5c:11:8d:dd:c8 crocus30 (RSA)
2048 e4:30:fd:59:67:e3:96:a9:81:1d:c9:82:df:9a:fe:c3 crocus31 (RSA)
2048 67:cb:a6:ca:6f:ed:7f:b2:10:6c:3b:7a:34:50:98:1e crocus32 (RSA)
2048 b0:2b:28:b5:0b:02:d2:fd:28:48:e2:df:0f:9c:a0:e1 crocus33 (RSA)
2048 ff:63:bf:65:a7:86:62:00:7b:44:57:53:30:62:9f:36 crocus34 (RSA)
2048 97:6e:69:d3:c9:48:32:b5:2a:a3:23:9c:21:5c:98:59 crocus35 (RSA)
2048 8a:9e:1f:62:ab:c3:dd:5e:71:b4:39:6b:5e:19:26:7c crocus36 (RSA)
2048 34:07:1f:78:f8:1b:c8:a4:31:32:d3:05:10:fb:79:8f crocus37 (RSA)
2048 94:a0:a6:e3:47:97:9f:cb:9b:5c:4b:a0:16:e8:33:8a crocus38 (RSA)
2048 76:10:6a:22:1b:74:c5:dd:b7:8f:26:00:56:1c:05:40 crocus39 (RSA)
2048 1d:9a:8c:98:36:de:59:bd:d9:f3:e7:f5:5e:d4:e6:e5 crocus40 (RSA)

◆筑波大学全学計算機システムの主なホストの公開鍵のハッシュ値

2048 de:18:ce:85:f0:a5:f3:b0:f7:cc:72:83:c8:1e:94:1b icho.u.tsukuba.ac.jp (RSA)
2048 de:18:ce:85:f0:a5:f3:b0:f7:cc:72:83:c8:1e:94:1b unix01.u.tsukuba.ac.jp (RSA)
2048 19:c2:57:f7:c5:a9:fe:02:46:0b:04:76:3e:e8:9d:3e ubuntu.u.tsukuba.ac.jp (RSA)
2048 19:c2:57:f7:c5:a9:fe:02:46:0b:04:76:3e:e8:9d:3e unix02.u.tsukuba.ac.jp (RSA)

◆SSHでのユーザの認証

個人ごとに公開鍵での認証機能を利用したほうがよい。

◆sshにおける公開鍵による認証

■Webサーバ・アクセスログ

• 日時
• Webブラウザを実行したコンピュータのIPアドレス
• ファイル名(URL)

練習問題 学類 Web サーバのアクセス・ログの観察 参照。

■実習

host1$ ssh hostname
Password: (パスワードを打つ。画面には表示されない。)
hostname$ 

実習では、別のコンピュータとしては、次のものを利用しなさい。

• www (violet-nwa の別名)
• violet-nwa
• violet-nwe, violet-nwf, violet-nwh
• pentas-compa, pentas-compb, pentas-compc, pentas-compd, pentas-compe, pentas-compf
• viola01 - viola06
• abelia01- abelia50, borage01 - borage50, crocus01 - crocus40

$ ssh www.coins.tsukuba.ac.jp 
$ ssh pentas-compa.coins.tsukuba.ac.jp 

$ ssh www 
$ ssh pentas-compa 

一番最初に接続する時には、次のような警告(Warning:)が表示される。

crocus40:~ yas$ ssh www
The authenticity of host 'www (130.158.87.1)' can't be established.
RSA key fingerprint is 17:1a:63:a8:0d:82:e3:d6:60:f7:fb:28:1a:19:4e:7b.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'www' (RSA) to the list of known hosts.
yas@www's password: 
Last login: Wed May 21 21:45:51 2014 from violet-nwa.coins.tsukuba.ac.jp
violet-nwa:~ yas$ 

• violet-nw{a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k},pentas-comp{a,b,c,d,e,f},viola01 - viola06
• abelia01- abelia50,borage01 - borage50,crocus01 - crocus40,dahlia01 - dahlia30
• 主なホストの公開鍵のハッシュ値

遠隔ログインが成功すると、ログイン先でシェルが実行される。シェルのプロ ンプトには、（多くの場合）ホスト名が含まれているので、遠隔ログイン後に は、プロンプトが変化する。シェルを終了(exitコマンド)すると、遠隔ログイ ン自身も終了する（ログアウトする）。

ssh で遠隔ログインした後に、シェルのプロンプトが変わることを確認しなさ い。また、exit コマンドを実行すると、ログアウトできることを確認しなさい。

1. iTerm で端末を開く。シェルが実行される。
2. プロンプトを観察する
3. ssh で遠隔ログインする
4. プロンプトを観察する
5. exit コマンドで、遠隔ログインのログインシェルを終了する（ログアウトする）
6. プロンプトを観察する
7. exit コマンドで、iTerm で最初のシェルを終了する。

★練習問題(1102) ~/.ssh/known_hostsの観察

$ cat ~/.ssh/known_hosts 
www ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAv2S59b8mM56WSiNtdRr692yi1bxSub+k1WFXZIfK
bxqq5ZaMHEZaPK5nyU8ebekSIAb0oQq+pz2emaugnFMByExheM+Od19r2moXo3w4Qk9VejfhY77eEXNa
DS9ipw0u+MgLYQ1eeaVnsJOZ0Ia7TjUF+zPk25aY5TaLTWTiBWBq1eVIqrH6xieStXHbyDBaSoWU5++V
Cy3zYAhWA5ZG+sBq4wr2RYJhpG5PM/aIrT1RKmL3t+JmDTnBb8vyNyNncWrZfPppvnDFhgNUNObvtylI
O2791lrd211rRc6QEc5MBkSnKAQqpGPyBCe0Y9w96peMMTcUQNgVB8kmDJnOIw==
$ 

★練習問題(1103) ssh -l オプションや user@remotehost の形式によるログイン

ログイン先とログインもとでユーザ名が異なる時には、次のように、-l オプショ ンに続きログイン先のユーザ名を使う。

host1$ ssh remotehost -l user
Password: (パスワードを打つ)
remotehost$ 

host1$ ssh user@remotehost
Password: (パスワードを打つ)
remotehost$ 

★練習問題(1104) 遠隔ログインによるコマンドの実行

• ps, ps x, ps lx
• top (終了はq)
• hostname
• who
• who am i
• w
• finger
• uname -a
• arch
• uptime
• open ~
• firefox
• cd, pwd, ls (別のディレクトリに移動するとどうなるか)

★練習問題(1105) 遠隔ログインによるifconfigコマンドの実行

(sshを実行する、iTtermを実行した直後。)
$ ifconfig en0 
(inet の次に iMac の IP アドレスが表示される。)
$ ssh www 
$ ifconfig eth0 
(inet の次に www サーバの IP アドレスが表示される。)
$ exit 
$ 

• ssh コマンドで www.coins.tsukuba.ac.jp にログインする。 RSA key fingerprint が、以下のようになっていることを確認してから yes と打つこと。偽物のホストに接続してパスワードを打ってはな らない。

  crocus40:~ yas$ ssh www
  The authenticity of host 'www (130.158.87.1)' can't be established.
  RSA key fingerprint is 17:1a:63:a8:0d:82:e3:d6:60:f7:fb:28:1a:19:4e:7b.
  Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
  Warning: Permanently added 'www' (RSA) to the list of known hosts.
  yas@www's password: 
  Last login: Wed May 21 21:45:51 2014 from violet-nwa.coins.tsukuba.ac.jp
  violet-nwa:~ yas$ 
  

• cd コマンドで、ログがあるディレクトリに移動する。

  violet-nwa:~ yas$ cd /var/log/httpd/http
  violet-nwa:http yas$ pwd
  /var/log/httpd/http
  violet-nwa:http yas$ 
  

• このディレクトリで、ls コマンドを実行しなさい。以下の例で、 access* の「*」は、 シェルの ファイル名置換 の意味である。

  violet-nwa:http yas$ ls
  （多くのファイルが表示される）
  violet-nwa:http yas$ ls access*
  （多くのファイルが表示される）
  violet-nwa:http yas$ ls access* | tail -1
  access_log_20140518
  violet-nwa:http yas$ ls -t access* | head -1
  access_log_20140518
  violet-nwa:http yas$ 
  

  この例では、access_log_20140518 が最新のものである。
• このファイルを lv コマンドで表示しなさい(スペースキー、bキー、qキーで操作)。

  $ lv access上のlsの結果で置き換える 
  

• このファイルを、tail コマンドで表示しなさい。

  $ tail access上のlsの結果で置き換える 
  (表示がなされる。)
  (しばらく待つ。)
  $ tail access上のlsの結果で置き換える 
  (表示がなされる。)
  (しばらく待つ。)
  $ tail access上のlsの結果で置き換える 
  (表示がなされる。)
  

  （しばらく間隔を空けてから）数回 tail コマンドを実行すると、その度に行 が増えているはずである。
• このファイルを、tail コマンドに -f オプションを指定して表示しなさい。

  $ tail -f access上のlsの結果で置き換える 
  

  -f オプションを指定すると、tail コマンドは終了することなく新しく追加さ れた行を表示する。この tail コマンドは、自動的には終了しないので、終わっ たら、 ^C (Control+C) で強制終了させる。
• exit コマンドで、遠隔ログインしているシェルを終了する。

130.158.83.140 - - [20/May/2014:11:54:54 +0900] "GET /~yas/coins/liter
acy-2014/2014-04-15/index.html HTTP/1.1" 200 72031 "http://www.coins.t
sukuba.ac.jp/" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.9; rv:29.0) 
Gecko/20100101 Firefox/29.0"

自分自身で、情報科学類の Web ページをアクセスした時に、自分が使っている iMac の IP アドレスが表示されることを確認しなさい。

次のようにして、 grep で IP アドレスを検索する方法もある。

$ grep 130.158.83.140 access上のlsの結果で置き換える 

• http://www.coins.tsukuba.ac.jp/ 。SSL を用いていない。
• https://www.coins.tsukuba.ac.jp/ 。SSL を用いている。

• ssh コマンド www.coins.tsukuba.ac.jp にログインする(httpと同じ)。
• cd コマンドで、ログがあるディレクトリに移動する。

  violet-nwa:~ yas$ cd /var/log/httpd/https
  

• このディレクトリで、次のような名前のファイルを探す。
  • ssl_access*

  $ ls 
  （多くのファイルが表示される）
  $ ls ssl_access* 
  （多くのファイルが表示される）
  $ ls ssl_access* | tail -1 
  （１つだけ表示される）
  $ ls -t ssl_access* | head -1 
  （１つだけ表示される）
  $ 
  

• tail コマンド、lv コマンド、grep コマンド等で表示する(httpと同じ)。

★練習問題(1108) ssh、ホストの公開鍵の確認

注意: 2014年5月22現在、coins の iMac MacOSX ではこのファイルが存在しな い。近日中に修復される見込みである。www等のサーバで実験を行うと良い。

$ cat /etc/ssh_host_rsa_key.pub 

また、次のようにしてハッシュ値を表示しなさい。

$ ssh-keygen -l -f /etc/ssh_host_rsa_key.pub 

★練習問題(1109) ssh、known_hosts

$ ls -ld ~/.ssh 
＜結果省略＞
$ ls -l ~/.ssh/known_hosts 
＜結果省略＞
$ 

$ cat ~/.ssh/known_hosts 
＜結果省略＞
$ 

$ ssh-keygen -l -f ~/.ssh/known_hosts 
＜結果省略＞
$ 

★練習問題(1110) Firefox SSLの証明書の表示

1. SSL のページを開く。https://www.coins.tsukuba.ac.jp/ce/ 等。
2. ロケーション・バー(ウィンドウの上部のURL が表示されている部分)の 「https」の左側に表示されている錠のアイコンをクリックする。
   
3. 開かれたウインドで、「詳細を表示」ボタンを押す。
4. 開かれたウインドで、「セキュリティ」タブを選ぶ。
5. 「証明書を表示」ボタンを押す。 「証明書ビューア」のウィンドウが開く。
6. 「詳細」を開く。

• 個々のホストの項目(www.coins.tsukuba.ac.jp等)
  • Subject の CN
  • Subject の公開鍵のアルゴリズム(Subject Public Key Algorithm)
  • Subject の公開鍵(Subject Public Key)と、その長さ(ビット数)
  • 証明書の有効期限(Not Before, Not After)
  • 証明書を作成した組織(Issuer)
• 証明書の階層
  • ルート認証局
  • ルート認証局からIssuerまでの信頼の鎖(証明書の階層)
  • ルート認証局から個々のホストまでの信頼の鎖

★練習問題(1111) Firefoxのルート認証局

1. 「Firefox」メニューの「環境設定」を選ぶ
2. 「詳細」ボタンを表示する。
3. 「証明書」タブを開く
4. 「証明書を表示」ボタンを押す
5. 「認証局証明書」タブを選ぶ

★練習問題(1112) ssh+ps+kill

• cat や lv コマンド を実行し、殺しても問題がないプロセスを生成しなさい。

  $ lv ~/.bashrc 
  

• ssh コマンドで別のコンピュータから上のプロセスを生成したコンピュー タに遠隔ログインしなさい。
• psコマンドで、プロセスの識別子(PID)を調べなさい。
• そのプロセスを kill コマンド で殺しなさい。

★練習問題(1113) ssh+ps+kill(2)

• iMac 2台にログインする
• 1台で、 cat や lv コマンド を実行し、殺しても問題がないプロセスを生成する。

  $ lv ~/.bashrc 
  

• もう1台で、ssh コマンドを実行し、プロセスを生成したコンピュー タに遠隔ログインする。
• psコマンドで、プロセスの識別子(PID)を調べる。
• そのプロセスを kill コマンド で殺す。

★練習問題(1114) IPアドレスによる ssh コマンドの利用

★練習問題(1115) ssh、ポート番号の指定

• -p を指定しないで接続してみる
• -p 22 と指定して接続してみる
• -p 100 など 22 以外で接続してみる　

★練習問題(1116) sshにおける公開鍵による認証

ssh-keygen コマンドを使って、公開鍵と秘密鍵の組を生成しなさい。

• 鍵の種類としては、rsa (-t rsa) 、または、dsa (-t dsa) を使うとよい。
• Enter file in which to save the key (ファイル名) に対して、「ファイル名」を確認し、Enter () を打ち、 現れた「ファイル名」をそのまり利用すると良い。
• Enter passphrase に対して、パスフレーズ(パス「ワード」より長い秘密の文字列)を打つ。 empty (空)には絶対にしないこと。 確認のために 2 度打つ。

$ ssh-keygen -t rsa 
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/prof/yas/.ssh/id_rsa): 
Enter passphrase (empty for no passphrase): パスフレーズ
Enter same passphrase again: パスフレーズ
Your identification has been saved in /home/prof/yas/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/prof/yas/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
e4:93:eb:30:02:63:a3:73:d9:05:44:81:dc:0c:7e:85 yas@crocus14.coins.tsukuba.ac.jp
The key's randomart image is:
+--[ RSA 2048]----+
| ..*+o.          |
| .o.E.           |
|  . o   .        |
|   . . o .       |
|  =   . S        |
| o * .   o       |
|o o o o .        |
| o   . +         |
|        .        |
+-----------------+
$ 

$ ssh-keygen -t dsa 
Generating public/private dsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/prof/yas/.ssh/id_dsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase): パスフレーズ
Enter same passphrase again: パスフレーズ
Your identification has been saved in /home/prof/yas/.ssh/id_dsa.
Your public key has been saved in /home/prof/yas/.ssh/id_dsa.pub.
The key fingerprint is:
65:86:35:fa:6d:12:db:c3:35:20:b2:cf:d5:ad:c9:82 yas@crocus14.coins.tsukuba.ac.jp
The key's randomart image is:
+--[ DSA 1024]----+
|        . + .    |
|         * o o . |
|        + = . + .|
|         B O o + |
|        S E B +  |
|           o o   |
|                 |
|                 |
|                 |
+-----------------+
$

• id_rsa と id_rsa.pub (rsaの場合)
• id_dsa と id_dsa.pub (dsaの場合)

ssh でログインする時に、生成した鍵の組を使って認証を行いなさい。 それには、クライアント側に秘密鍵を置き、サーバ側の ~/.ssh/authorized_keys (OpenSSHの場合)に、公開鍵を設定すればよい。 接続時には、秘密鍵を暗号化するために使ったパス レーズを打つ込む。(通常の通常のログインのパスワードを打つことはない。)

coins 内で実験する時には、クライアントもサーバも同じ ~/.ssh を参照する。 したがって、authorized_keys を作成するには、次のようにする (RSAかDSAのどちらか一方を選んで実施する。 両方行った場合、後から行った設定が有効になる。)。

rsaの場合:

$ cd ~/.ssh 
$ ls id_rsa* 
id_rsa          id_rsa.pub
$ cp id_rsa.pub authorized_keys 

$ cd ~/.ssh 
$ ls id_dsa* 
id_dsa          id_dsa.pub
$ cp id_dsa.pub authorized_keys 
$ 

authorized_keys を作成する前には、ssh で接続する時に次のように 「パスワード Password 」が聞かれる。

$ ssh crocus10 
Password:

$ ssh crocus10 
Enter passphrase for key '/home/prof/yas/.ssh/id_rsa': 

図? MacOSX で ssh 公開秘密鍵のパスフレーズの打ち込み(ssh-agentとキーチェーンアクセスの機能)

★練習問題(1117) ssh-agentの実行(coins MacOSX)

coins の iMac で MacOSX が動作している時には、ssh-agent が利用可能になっ ている。この事を確認しなさい。 ssh-agent が利用可能な場合、次のようにprintenv SSH_AUTH_SOCK で /tmp の下のファイル名が表示される。また、ssh-add -l で、 ssh-agent と接続できる。

$ printenv SSH_AUTH_SOCK 
/tmp/launch-IbzuAT/Listeners
$ ssh-add -l 
The agent has no identities.
$ 

ssh-agent が利用できない場合、次のようにprintenv SSH_AUTH_SOCK でなにも表示されない。また、ssh-add -l で、ssh-agent と接続でき ないというエラー・メッセージが表示される。

$ printenv SSH_AUTH_SOCK 
(何も表示されない)
$ ssh-add -l 
Could not open a connection to your authentication agent.
$ 

★練習問題(1118) ssh-agentの実行(手動)

$ printenv SSH_AUTH_SOCK 
(何も表示されない)
$ ssh-add -l 
Could not open a connection to your authentication agent.
$ 

$ ssh-agent bash 
$ printenv SSH_AUTH_SOCK 
/tmp/launch-IbzuAT/Listeners
$ ssh-add -l 
The agent has no identities.
$ 

$ eval `ssh-agent` 
$ printenv SSH_AUTH_SOCK 
/tmp/launch-IbzuAT/Listeners
$ ssh-add -l 
The agent has no identities.
$ 

$ ssh-agent -k 
$ exit 

★練習問題(1119) ssh-agentの利用

$ ssh-add 
                鍵の登録
Enter passphrase for /home/prof/yas/.ssh/id_rsa: パスフレーズ
Identity added: /home/prof/yas/.ssh/id_rsa (/home/prof/yas/.ssh/id_rsa)
$ ssh-add -l 
	        鍵が登録されたことの確認
$ ssh www 
	        鍵の利用
$ 

★練習問題(1120) MacOSX キーチェーンアクセス(Keychain Access.app)

• ~/Library/Keychains/login.keychain

「キーチェーンアクセス.app」のパスワードとログインの時に打つパスワード を同じにしていると、自動的に機密データの暗号を解いてアプリケーションに 渡す機能がある。注意すべきことは、ログイン・パスワードを変更しても、 「キーチェーンアクセス.app」のパスワードは変更されないことである。 活用するには、ログイン・パスワードを変更したら、 「キーチェーンアクセス.app」のパスワードも変更するとよい。

何も使っていなければ、「キーチェーンアクセス.app」のパスワードは、初期 パスワードのままになっている。重要な情報を保存していなければ、上記のファ イルを削除し、ログインしなおすことで、リセットするとよい。

次のような MacOSX のアプリケーションが、「キーチェーンアクセス.app」を 使って機密情報を暗号化して保存することができる。

• ssh-agent
• Safari.app
• ディスクユーティリティ.app (Disk Utility.app)
• Mail.app
• iChat.app
• VPN接続時のパスワード

「キーチェーンアクセス.app」を実行して、どのような機密データが保持され てるかを見てみなさい。

次の手順でパスワードを暗号化して保存しなさい。

1. 保存前に最終更新時刻を調べる。

   $ ls -l ~/Library/Keychains/login.keychain 
   

2. キーチェーンアクセスを実行する。

   $ open "/Applications/Utilities/Keychain Access.app" 
   

3. 「ファイル」メニューから「新規パスワード項目」を選ぶ。
4. 開かれたウィンドウで、次の項目を埋める。
   • キーチェーン項目: パスワードの名前。何のパスワードだったのかを 思い出すためのもの。例: 「Twinsのパスワード」
   • アカウント名: ユーザ名。ログイン時に打つもので、パスワードではなく、 固定のもの。例：「s+学籍番号下7桁」
   • パスワード: ログイン時に打つパスワード。
5. 項目を埋めたら、「追加」ボタンを押す。
6. 先ほど追加した項目が、表示される。
7. ダブルクリックすると、ウィンドウが開かれ、「キーチェーン項目」と 「アカウント名」が表示される。
8. さらに、「パスワードを表示」のチェックボックスを押すと、パスワード が表示される。この時、必要ならばログインのパスワードを打ち、「常に許 可」、「拒否」、「許可」から選ぶ。
9. 保存後に最終更新時刻を調べる。

   $ ls -l ~/Library/Keychains/login.keychain 
   

★練習問題(1121) ディスクユーティリティ.appによるディスクイメージの作成

急に電源が落ちた時などには、ハードディスクの状態が「ファイル」や「ディ レクトリ」としては正常にアクセスできなくなることがある。「ディスクユー ティリティ.app」は、このような時に不整合を修復する 機能がある。コンピュータの電源を入れた時に自動的に実行されることもある。

「ディスクユーティリティ.app」を使うと、１つの大きなファイルを、１個の ハードディスクのように扱うことができる。このように、ディスクに見立てる ことができるデータのことを「ディスク・イメージ」という。「ディスクユー ティリティ.app」を使うと、ディスク・イメージをファイルに保存することが でき、また、ファイルに保存されたディスク・イメージを、「マウント」とい う操作を行い、通常のアプリケーションからファイルとディレクトリの集合と してアクセス可能にする。

MacOSX では、ディスク・イメージを含むファイルの拡張子は、「.dmg」である。

自分で CD-R や DVD-R にファイルを保存する時には、まず、 「ディスクユーティリティ.app」を使って ディスク・イメージをファイルに保存する方法が一般的である。

次のような操作を行い、ディスクイメージを作成し、利用してみなさい。

• ユーティルティにある「ディスクユーティリティ.app」を実行する。

  $ open /Applications/Utilities/Disk\ Utility.app 
  

  「新規イメージ」ボタン、または、「ファイル」メニューの「新規＞空のディスク イメージ」を選択し、ディスク・イメージを作成する。名前と場所（ディレク トリ（フォルダ））、サイズ、暗号化するかどうか、フォーマットを選択し、 「作成」ボタンを押す。
• 作成したディスク・イメージを、マウントする。ディスク・イメージを保 存したファイルをダブルクリックする。MacOSX では、/Volumes/ の下に、マウ ントされる。あるいは、Finder の「移動」メニューの「コンピュータ」を開く と、そこにマウントされたディスク・イメージが現れる。
• マウントしたディスク・イメージを、ls コマンドやFinder で表示する。
• マウントしたディスク・イメージに対して、cp コマンドや　Finder でファ イルをコピーする。あるいは、アプリケーションで直接ファイルを保存する。
• ディスク・イメージをアンマウントする。Finder の「移動」メニューの 「コンピュータ」を開き、左クリックでアンマウントしたいディスク・イメー ジを選択する。右クリック、または、Control+左クリックで、コンテキスト・ メニューを表示し、「取り出し」を選ぶ。 または、端末で、次のように打つ。

  $ ls /Volumes/ 
  （ここにディスクイメージの名前が表示される）
  $ umount /Volumes/ディスクイメージの名前 
  

★練習問題(1122) ディスクユーティリティ.appによる暗号化されたディスクイメージの作成

MacOSX の「ディスクユーティリティ.app (Disk Utility.app) 」を 使って、暗号化されたディスク・イメージを作成しなさい。 暗号化の方式としては、AES が使われることを確認しなさい。

★練習問題(1123) openssl コマンド

• ファイルの暗号化、復号化、ディジタル署名、ハッシュ値の計算
• SSL クライアント機能
• 公開鍵と秘密鍵の管理
• X.509 証明書の管理
• 電子メールの暗号化と復号化

★練習問題(1124) gpg2 コマンド

★練習問題(1125) opensslコマンドによるハッシュ値の計算

• Emacs でファイルを作成する。ここでは、file1.txt という名前のファイルを作成したとする。

  $ emacs file1.txt  
  $ ls -l file1.txt  
  -rw-r--r--  1 yas  prof  2  5 20 15:46 file1.txt
  $ 
  

• openssl コマンドに対して、次のように sha1 という引数とファイル名 (file1.txt) を与えて実行し、ハッシュ値を計算し表示する。

  $ openssl sha1 file1.txt  
  SHA1(file1.txt)= 3f786850e387550fdab836ed7e6dc881de23001b
  $ 
  

• emacs で 1 文字変更する。

  $ emacs file1.txt  
  $ ls -l file1.txt 
  -rw-r--r--  1 yas  prof  2  5 20 15:49 file1.txt
  $ 
  

• 再び、openssl コマンドを実行してハッシュ値を表示する。

  $ openssl dgst -sha1 file1.txt  
  SHA1(file1.txt)= 89e6c98d92887913cadf06b2adb97f26cde4849b
  $ 
  

★練習問題(1126) Tera Term、その他のプログラムの利用

★練習問題(1127) VPNの利用

coins でも、VPN 機能を提供している。 手引き 9.3節 参照。 この機能を利用しなさい。

★練習問題(1128) Thunderbird のディジタル署名と暗号化機能

$ ls -l mypicture.jpg 
-rw-r--r--@ 1 yas  prof  169125  5  9 15:36 mypicture.jpg
$ 

$ ls -l@ mypicture.jpg 
-rw-r--r--@ 1 yas  prof  169125  5  9 15:36 mypicture.jpg
	    com.apple.FinderInfo     32 
	    com.apple.quarantine         29 
$ xattr mypicture.jpg 
com.apple.FinderInfo
com.apple.quarantine
$ xattr -l mypicture.jpg 
com.apple.FinderInfo:
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00 00 10 00 00 00 00 00 00  |................|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000020
com.apple.quarantine: 0046;536b1f7b;Photo\x20Booth;
$ 

■課題11 暗号、SSL、SSH、Webサーバ・アクセスログ

(1) ssh コマンドを使って www (www.coins.tsukuba.ac.jp) にログインしなさ い。次のコマンドを www で実行するとで、ssh にログインできたことを示しな さい。レポートには、www での次のコマンドの実行結果を含めなさい。

• hostname
• uname -a
• who am i

(2) 練習問題(1106) を行いなさい。 Web サーバが生成しているアクセスログから、自分自身がアクセスした記録を 抜き出しなさい。それには、まず自分が利用しているコンピュータの IP アド レスを調べ、アクセスログからその IP アドレスが含まれている行を抜き出す とよい。アクセスログのうち、「数行」をレポートに含めなさい。grep コマン ドを使っても使わなくてもよい。

(3) ssh で最初にあるホストに接続する時に、次のような表示がなされることがある。

RSA key fingerprint is 17:1a:63:a8:0d:82:e3:d6:60:f7:fb:28:1a:19:4e:7b.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? 

(4) ssh で以前に接続したことがあるホストに接続すると、(3) で「Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? 」という表示はなされない。 その理由を簡単に説明しなさい。

(5) World Wide Web の https: で始まる URL では、SSL が使われている。 SSL では、証明書を用いてサーバが本物であることを確認する。SSL の証明書 に含まれる重要な情報を2つ選び、簡単に説明しなさい。

(6) The Unix Super Text の次の部分を読みなさい。

• 下巻 第50章 文書整形システム LaTeX

• dviファイル
• 印刷する前にディスプレイに表示するプログラム
• platex コマンドがエラーを見つけて「?」と表示した時に、終了させるために打つキー
• platex コマンドがエラーを見つけて「?」と表示した時に、コマンドの一覧を表示させるために打つキー
• latex を 2 度動かさなければならない理由
• \documentclass と \begin{document} の部分
• 段落を分けるもの
• TeX の特殊記号(50.9.4項)
• \section
• \section に続く \label の使い方
• \subsection　
• itemize環境
• enumerate環境
• description環境
• tabular
• verbatim と \verb
• table
• figure

(7) 手引きの次の次の部分を読みなさい。

• 第 6 章 LaTeX

• コンパイルに失敗して「? 」が表示された時に終了する方法
• 環境
• 表題の書き方
• 著者の書き方
• \date{} の意味
• \date\today の意味
• 図を挿入するためによく使う重要なコマンド2つ
• 表を作成するためによく使う重要なコマンド2つ
• 図の参照のしかた
• 表の参照のしかた
• 見出し参照のしかた

(8) [加点] ssh と VPN に関連して、次の課題を2つ以上行いなさい。

(8a) [加点] sshコマンド、PuTTY、Tera Term、その他の ssh クライアントを 用いて、「学外」からcoins のコンピュータに接続しなさい。そのことを示す ために、レポートには、どのようなプログラムを使ったのか、ログイン後のコ マンドの実行結果等を含めなさい。

(8b) [加点] sshコマンド、PuTTY、Tera Term、その他の ssh クライアントを 用いて「公開鍵を用いた認証」により、coins のコンピュータに接続しなさい。 そのことを示すために、レポートには、どのようなプログラムを使ったのか、 公開鍵の生成手順、クライアント側の設定、サーバ側の設定を含めなさい。

(8c) [加点] ssh-agent を利用して、パスワード入力なしにリモート・ログイ ンできるようにしなさい。そのことを示すために、レポートには、次のコマン ドの実行結果を含めなさい。

• ログイン元で ssh-add -l
• ログイン先で cat ~/.ssh/authorized_keys

(8d) [加点] 学類外のコンピュータから VPN 機能を使って coins のコンピュー タに接続して、coins のコンピュータを利用しなさい。利用には、ssh による 接続の他に、World Wide Web、電子メール等を含めてもよい。レポートに次の 項目を含めなさい。

• VPN の設定方法の概略
• 学類内のコンピュータの名前と利用方法
• 学類外からの接続を示す証拠となる表示。学類内のコンピュータからの接 続とVPN 経由で学類外のコンピュータからの接続での表示の違い。たとえば、 ssh なら、who am i コマンドの結果、World Wide Web ならば、アクセスログ、 電子メールならば、発信に用いたコンピュータの IP アドレス等。

(9) [加点] 暗号化に関連して、次の課題を１つ以上行いなさい。

(9e) [加点] openssl コマンド、または、gpg2 コマンドを用いて、ファイルの 暗号化と復号化を行いなさい。ディジタル署名の付加、および、検証を行いな さい。それらが実現されていることがわかるように、シェルとの対話をレポー トに含めなさい。

(9f) [加点] 「ディスクユーティリティ.app」を用いて暗号化されていないディ スク・イメージと暗号化されてたディスク・イメージの２つを作成し、次のよ うにして暗号化の効果を確認しなさい。

1. それぞれに、同じ内容を含むテキスト・ファイルをコピーする。
2. ディスク・イメージをアンマウントする。
3. ディスク・イメージを含むファイルに対して、

    $ strings ディスクイメージを含むファイル | grep 文字列
   

   ここで「文字列」には、1 でコピーしたテキスト・ファイル の内容を指定する。コマンドラインからは漢字を打つことが難しいので、 「文字列」には、ASCIIによる簡単なものを指定しなさい。

   この結果、暗号化されていないものにはその文字列が表示され、暗号化されて いるものには表示されないことを示しなさい。

(9g) [加点] 練習問題(1120) を行いなさい。 保存前の ~/Library/Keychains/login.keychain の最終更新時刻と大きさ、 保存後の ~/Library/Keychains/login.keychain の最終更新時刻と大きさ、 保存した項目のキーチェーン項目を含めなさい。