Accesso con SSH tramite bastion host a reti private¶

L'utilizzo di una connessione SSH è uno degli strumenti fondamentali per l'amministrazione remota dei server Linux. Su una macchina su una rete pubblica in genere tutto quello che serve è fornire un opportuno accesso agli utenti autorizzati sulla porta su cui è in ascolto il server (possibilmente limitando gli stessi ad una lista di macchine remote autorizzate).

Esistono però diversi casi in cui può essere necessario fornire a singoli utenti esterni un accesso con SSH su specifiche macchine presenti nella propria rete interna, senza fornire un accesso generico a detta rete con una VPN. In sostanza si vuole poter consentire ad un utente esterno solo un collegamento SSH, solo verso una specifica macchina interna.

Per ottenere questo risultato si può sfruttare una qualunque macchina che si affacci su detta rete interna (un cosiddetto bastion host) e che sia raggiungibile dall'esterno con SSH, appoggiandosi ad una delle funzionalità avanzate di questo servizio, il cosiddetto " Proxy Jump", che è stato introdotto con OpenSSH 7.3 (rilasciata nell'agosto 2016) ed è ormai disponibile su tutte le versioni del programma installate da una qualunque distribuzione recente.

Questa funzionalità prevede che si possa, passando attraverso una macchina a cui si ha accesso SSH, effettuare in maniera trasparente un reinoltro della connessione SSH verso un'altra macchina da questa raggiungibile. Si tratta in sostanza di usare il server SSH presente sul bastion host come proxy del protocollo.

La funzionalità di proxy deve essere richiesta dal client che esegue la connessione, usando l'opzione l'opzione -J del comando ssh per indicare la macchina da usare come proxy. Può essere inoltre essere indicata nella propria configurazione client (quella mantenuta nel file .ssh/config nella propria home directory) con la direttiva ProxyJump.

Nel prosieguo faremo riferimento allo schema di rete illustrato nella figura precedente; per collegarsi alla macchina server sull'indirizzo interno 192.168.42.105, passando dalla macchine bastion.truelite.it raggiungibile da Internet, si dovrà utilizzare un comando come:

ssh -J utente_a@bastion.truelite.it utente_b@192.168.42.105

e una volta autenticatisi sul bastion host che fa da proxy con utente_a e poi sul server finale con con utente_b, si otterrà l'accesso al server interno.

Si tenga presente che per la macchina di destinazione finale si può usare anche un nome a dominio, o un qualunque altro nome che sia risolubile dal bastion host; la connessione verso la destinazione finale (nell'esempio utente_b@192.168.42.105) infatti viene sempre eseguita dal bastion host.

Ovviamente se lo scopo è quello di fornire accesso ristretto solo ad una specifica macchina interna ad un utente esterno, fornire un accesso utente ordinario sul bastion host è una scelta tutt'altro che appropriata sul piano della sicurezza.

Inoltre chi si collega in questo modo deve anche autenticarsi due volte, e dare due volte una password, possibilmente anche diversa, cosa che non è particolarmente comoda. Fortunatamente l'autenticazione a chiavi di SSH, di cui abbiamo già parlato qui ci viene incontro, e permette di semplificare notevolmente le operazioni lato client, rendendo al contempo l'accesso molto più sicuro.

Il primo passo è quello di creare sul bastion host un utente dedicato al servizio di proxy, privandolo di qualunque altra capacità. Nel nostro caso sceglieremo di usare un utente sshproxy, che creeremo come utente di sistema, senza password e senza possibilità di accesso, con qualcosa del tipo:

useradd -r sshproxy -s /sbin/false

Per fornire ad un esterno l'accesso questo utente creeremo una coppia di chiavi senza passphrase. Questo può essere fatto su qualunque macchina, basterà poi inserire la chiave pubblica nel file .ssh/authorized_keys dell'utente sshproxy sul bastion host e distribuire la coppia di chiavi a tutte le persone a cui si vuole fare usare il servizio. Per semplicità creeremo la coppia di chiavi direttamente nella home dell'utente sshproxy, predisponendo l'accesso, con i seguenti comandi:

root@bastion:~# su - sshproxy -s /bin/bash
sshproxy@bastion:~$ ssh-keygen 
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/sshproxy/.ssh/id_rsa): 
Created directory '/home/sshproxy/.ssh'.
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in /home/sshproxy/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/sshproxy/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:6kwKCutHHWIP6R/TVaQgHN+uL7PuOhYdTQTvs7jCjEY sshproxy@bastion
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|    .o.oo...     |
|     .o +...     |
|    .  .o+.      |
|   = . .oo       |
|  o = + S+       |
|   E * +o o      |
|. + = *o .       |
|.o = % oo        |
|+.o o.O=+.       |
+----[SHA256]-----+
sshproxy@bastion:~$ cp  .ssh/id_rsa.pub .ssh/authorized_keys
sshproxy@bastion:~$ chmod 600 .ssh/authorized_keys

In questo modo chiunque abbia a disposizione la coppia di chiavi potrà usarla per autenticarsi sul bastion host, pur non potendosi collegare allo stesso. Per migliorare la sicurezza sarà comunque opportuno bloccare anche tutte le funzionalità di SSH non necessarie all'utilizzo della connessione ad uso di proxy, cosa che si può fare in due modi diversi.

Il primo metodo è più radicale, e rimuove le capacità aggiuntive in maniera completa per l'utente ricorrendo all'uso della direttiva Match in /etc/ssh/sshd_config per bloccare le stesse. La direttiva consente di applicare configurazioni specifiche a tutte le connessioni che corrispondono al criterio indicato come parametro, questo prevede che si utilizzi una prima parola chiave per specificare cosa filtrare, come User, Group, Address, ecc. Nel nostro caso filtreremo per utente, restringendo al massimo le capacità di sshproxy, pertanto occorrerà aggiungere in coda a /etc/ssh/sshd_config le seguenti direttive:

Match User sshproxy
     AllowAgentForwarding no
     AllowTcpForwarding yes
     X11Forwarding no
     PermitTunnel no
     GatewayPorts no
     PasswordAuthentication no

Si noti che si è detto in coda: la direttiva Match infatti si applica a tutto quello che segue, e supporta l'indicazione soltanto di un sottoinsieme delle direttive di sshd_config, pertanto se la si inserisce in mezzo al file tutto quello che segue verrà applicato all'utente sshproxy, e se nel seguito si è usata una delle direttive non consentite da Match si avrà anche una configurazione non valida ed il servizio non ripartirà.

Si può rimuovere l'applicazione specifica delle direttive all'utente sshproxy facendo seguire il precedente estratto da una ulteriore direttiva Match all, che applica il resto delle direttive a tutti, ma questo non risolve il problema dell'uso nel resto del file di direttive non consentite dalla direttiva Match. Mettere l'estratto in coda evita questi problemi. In ogni caso, prima di riavviare il servizio, si verifichi sempre che la configurazione aggiuntiva è valida usando il comando sshd -T.

Il secondo metodo è più flessibile e consente almeno teoricamente di variare le restrizioni a secondo di chi si collega senza modificare la configurazione del server. Di nuovo si usa una delle funzionalità avanzate del servizio SSH, che consente di restringe l'ambito di applicazione di una chiave, inserendo in testa alla riga in cui è elencata dentro .ssh/authorized_keys le opportune restrizioni prima dell'indicazione del tipo di chiave. In sostanza nel caso precedente si tratterà si modificare /home/sshproxy/.ssh/authorized_keys inserendo in testa alla chiave autorizzata qualcosa come:

restrict,port-forwarding ssh-rsa AAAAB3NzaC ... 9bgOvM/DkF sshproxy@bastion

che blocca tutte le capacità aggiuntive eccetto quella del reinoltro delle connessioni, necessaria per il " Proxy Jump ".

Una volta fatta questa configurazione sul bastion host ci si potrà collegare ad una macchina usandolo come proxy, ma per farlo è necessario dire al client di usare la coppia di chiavi che abbiamo creato allo scopo, che assumeremo di aver copiato sul client come proxy_rsa_id e proxy_rsa_id.pub nella directory .ssh della propria home directory. Si potrebbe pensare di farlo con un comando come:

ssh -J sshproxy@bastion.truelite.it -i .ssh/proxy_rsa_id  utente@192.168.42.105

ma in questo caso l'opzione -i si applica al collegamento verso 192.168.42.105 e si otterrà una richiesta della password per sshproxy.

Dato che non esiste una opzione a riga di comando per indicare la chiave da usare per il proxy, e che usare l'opzione -J comporta comunque di scrivere di più, è opportuno inserire i parametri per la connessione dentro la propria configurazione client di SSH nel file .ssh/config della propria home, così che sia valida non solo per ssh, ma anche per scp e tutti gli altri comandi che usano il servizio.

In questo file si potrà sia indicare come collegarsi alla macchina bastion.truelite.it con le chiavi aggiuntive, sia l'uso della stessa come proxy per le connessioni verso la macchina 192.168.42.105, aggiungendo le righe:

Host bastion.truelite.it
    User sshproxy
    IdentityFile ~/.ssh/proxy_rsa_id 

Host 192.168.42.105 testserver othername
    Hostname 192.168.42.105
    ProxyJump sshproxy@bastion.truelite.it

ottenendo di potersi collegare semplicemente con:

ssh utente@192.168.42.105

o con uno qualunque dei nomi aggiuntivi inseriti nella configurazione, come:

ssh utente@testserver

La scelta di usare una coppia di chiavi dedicate come descritto finora ha il vantaggio che non serve fare nessuna modifica alla configurazione generale di SSH sul bastion host e che su deve configurare l'accesso in /home/sshproxy/.ssh/authorized_keys una sola volta e poi basta distribuire i file delle chiavi a chi si vuole dare accesso, ma ha lo svantaggio che non è possibile bloccare l'uso del proxy ad uno solo degli utenti a cui si sia data la coppia di chiavi, a meno di non cambiarla per tutti.

Per questo, pur comportando il tutto un maggior lavoro di configurazione sul bastion host, è più sicuro e flessibile farsi inviare dal singolo utente esterno la sua chiave pubblica SSH ed aggiungerla a /home/sshproxy/.ssh/authorized_keys, sempre con una configurazione analoga alla precedente:

restrict,port-forwarding ssh-rsa AAAAB3NzaC ... eOze07VFk= esterno@altrove.it

in modo che ogni utente acceda con la propria chiave.

Questa configurazione permette di revocare l'accesso ad un singolo utente semplicemente eliminando la sua chiave da /home/sshproxy/.ssh/authorized_keys ed in questo caso la generazione di una chiave generale per sshproxy non è più necessaria. Si noti anche che in questo caso, se la chiave corrisponde all'identità di default dell'utente che accede, si potrà anche ridurre la precedente configurazione che questi dovrà eseguire sul proprio client a:

Host 192.168.42.105 testserver othername
    Hostname 192.168.42.105
    ProxyJump sshproxy@bastion.truelite.it

Ed inoltre si potrà anche usare la stessa chiave sulla macchina di destinazione (192.168.42.105 o qualunque altra) per fornire l'accesso esterno desiderato, senza dover distribuire una password utente, rendendo così più semplice e sicuro l'accesso, dato che non servirà più fornire la password tutte le volte (una modalità di configurazione degli accessi sulla destinazione finale che è comunque consigliabile anche qualora si fosse adottato la strategia precedente di una chiave comune per sshproxy).