如果有的话，SSH 密钥与用于其他目的的非对称密钥有何不同？

Question

如果有的话，SSH 密钥与用于其他目的（例如电子邮件签名）的非对称密钥有何不同？

我被提示问这个，部分是因为在 OS X 上，有可用于管理 SSH 密钥的应用程序（ssh-agent、SSHKeychain 等）以及旨在管理 GPG 密钥的应用程序（GPG Keychain Access 等），显然，两人从未见面。但是，我不认为这是 OS X 特定的问题。

这种关注点分离是因为密钥的种类完全不同，还是因为它们存储在不同的地方，还是出于其他原因或原因的组合，例如历史原因？

Answer 1

• SSH 密钥只是普通的 RSA、DSA 或 ECDSA 非对称密钥对。OpenSSH 生成的这样一个密钥对已经可以被 OpenSSL 和大多数其他程序使用。

  （.pub由ssh-keygenOpenSSH输出的文件是特定于 OpenSSH 的格式，但这无关紧要，因为“私有”文件已经包含私钥和公钥。）

  其他 SSH 软件可能有自己的存储格式，例如RFC 4716或 PuTTY 的PPK，但它们存储相同的 RSA/DSA/ECDSA 信息。

• X.509（由 SSL、S/MIME 使用）稍微复杂一些：“私有”密钥仍然相同，但您拥有一个“证书”——一个包含公钥、主题和发行人名称、有效期。在 X.509 v3 证书中，将出现“密钥用法”和“备用主题名称”等扩展名。整个证书由颁发者的密钥签名（如果没有单独的颁发者，则自签名）。

  您可以轻松地为 SSH 使用 X.509“私钥”文件——OpenSSH 甚至使用相同的格式。

  您可以从一个简单的密钥对创建一个 X.509 证书，然后对其进行自签名，或者您可以创建一个“证书请求”并将其提交给 CA（认证机构）进行签名。

  要显示 X.509 证书中的信息，请使用：

  certtool -i < foo.pem
  certtool -i --inder < foo.crt
  
  openssl x509 -noout -text < foo.pem
  openssl x509 -noout -text -inform der < foo.crt
  

  （certtool是 GnuTLS 的一部分。）

• OpenPGP（由 GPG 使用）密钥是最复杂的。您所说的“PGP 密钥”或“PGP 密钥对”是一种称为“OpenPGP 证书”的复杂结构，其中包含：

  • 一个“主密钥”——一个非对称密钥对，通常用于签名
  • 一个或多个“用户 ID”——文本标签，通常采用“姓名 <email@address>”的形式
    • 其中至少有一个被标记为“主要用户 ID”
    • 对于每个用户 ID，一个“自签名”——由您自己的主键签名
    • 对于每个用户 ID，其他用户的零个或多个“签名”
    • 自签名数据包还包含您的首选算法（SHA-1、AES 等）
  • 一个或多个“子密钥”——额外的密钥对，第一个通常用于加密
    • 对于每个子键，主键的签名
  • 零个或多个“照片 ID”——包含您脸部的 JPEG 或 PNG 附件
    • 签名方式与用户 ID 相同
  • 零个或多个 X.509 证书

  所有密钥对都有到期日期和使用位：签署数据、验证（签署）密钥、加密、验证服务。默认情况下，主密钥具有“签名”和“认证”位，第一个子密钥是“加密”。如果添加“身份验证”子项，则可以将其gpg-agent用于 SSH 身份验证。

  要查看您的证书包含的内容：

  gpg --export joe@example.com | gpg -vv
  
  gpg --export joe@example.com | certtool --pgp-certificate-info
  

  （certtool是 GnuTLS 的一部分。）

X.509 证书及其关联的私钥有多种格式：

• DER是证书的 ASN.1 结构的二进制编码。此类文件通常具有.crt或.cer文件扩展名（.der不太常见但并非看不见）。

• “PEM”格式文件包含相同的 DER 编码数据，但另外使用 Base64 进行编码，并在“BEGIN THIS”和“END THAT”标头之间进行编码。一个常见的文件扩展名是.pem，虽然两者.crt并.cer有时也在这里（但从未使用.der）。

• 对于属于证书的私钥，通常使用“PEM”格式 – Base64 被标题“BEGIN PRIVATE KEY”（PKCS#7 结构中的密钥）或“BEGIN RSA （或 DSA） PRIVATE KEY”（裸密钥，OpenSSL ）包围格式）。有时密钥在一个单独的.key文件中，有时它与证书捆绑在一起。

• PKCS#12和稍旧的PFX是加密容器，存储证书和私钥（通常也是颁发者的证书）。大多数软件在使用私钥导出或“备份”证书时使用这种格式。

在 OpenPGP 中不太容易混淆的情况：所有数据都遵循相同的二进制格式，并且可以选择“装甲”（使用 Radix64 编码并在 PEM 类标头之间）。