在 Windows 上使用 SSH 私鑰連接到 Linux 主機：全面指南

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  • Nov 22, 2023
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SSH（Secure Shell）是一種安全的網路協議，廣泛用於遠程登入和管理 Linux 伺服器。隨著 Windows 10 和 Windows 11 內建 OpenSSH 功能的完善，在 Windows 系統上產生 SSH 私鑰並用於 Linux 伺服器的安全連接變得更加便捷和安全。本文將提供一個全面的指南，涵蓋最新的安全實踐和密鑰類型建議。

1. 了解 SSH 密鑰類型與安全性

在開始生成 SSH 密鑰前，了解不同密鑰類型的安全性和適用場景非常重要。目前主流的 SSH 密鑰類型包括 RSA、ECDSA 和 Ed25519。

Ed25519 是目前被廣泛認為最安全且高效的 SSH 密鑰類型。相較於傳統的 RSA 密鑰，Ed25519 具有以下優勢：

  • 更高的安全性：使用 256 位元密鑰長度和更優秀的密碼學特性
  • 更快的加解密速度：在相同安全級別下，處理速度比 RSA 快
  • 更短的密鑰長度：相比 RSA 的 4096 位元，Ed25519 密鑰更為簡短
  • 對側信道攻擊的抵抗力更強：設計上能夠抵抗多種常見的側信道攻擊

雖然 RSA 密鑰（特別是 4096 位元長度）在可預見的未來仍被視為安全，但如果連接的伺服器支援 Ed25519，強烈建議使用這種更現代的密鑰類型。

2. 在 Windows 上生成 SSH 密鑰對

Windows 10（1809 版本以後）和 Windows 11 已內建 OpenSSH 客戶端，無需額外安裝即可使用。如果您的系統尚未啟用此功能，可以通過「設定」>「應用程式」>「選用功能」>「新增功能」中找到並安裝「OpenSSH 客戶端」。

使用 Ed25519 密鑰（推薦）

打開 PowerShell 或命令提示字元，執行以下命令以生成 Ed25519 密鑰對：

ssh-keygen -t ed25519 -C "your_email@example.com"

使用 RSA 密鑰（兼容性更好）

如果需要更廣泛的兼容性（例如連接較舊的 Linux 系統），可以使用 RSA 密鑰，但建議使用至少 4096 位元的密鑰長度：

ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "your_email@example.com"

執行命令後，系統會提示您指定密鑰保存位置。預設位置通常是 C:\Users\YourUsername\.ssh\id_ed25519（或 id_rsa）。建議使用預設位置，除非您有特定需求。

接著，系統會詢問是否設置密碼短語（passphrase）。強烈建議設置一個強密碼短語，這為您的私鑰提供了額外的保護層。即使私鑰文件被竊取，沒有密碼短語也無法使用。

完成後，系統會在指定位置生成兩個文件：

  • 私鑰文件（無副檔名）：id_ed25519 或 id_rsa
  • 公鑰文件（.pub 副檔名）：id_ed25519.pub 或 id_rsa.pub

3. 將公鑰傳輸到 Linux 伺服器

將公鑰添加到 Linux 伺服器有多種方法，以下介紹兩種常用方式：

方法一：使用 ssh-copy-id（需要密碼登入權限）

如果您已經可以通過密碼登入 Linux 伺服器，可以使用 ssh-copy-id 命令自動將公鑰添加到伺服器。在 Windows 10/11 中，可以通過 PowerShell 使用以下命令：

type $env:USERPROFILE\.ssh\id_ed25519.pub | ssh username@linux_server_ip "mkdir -p ~/.ssh && cat >> ~/.ssh/authorized_keys"

方法二：手動添加公鑰

如果無法使用 ssh-copy-id，可以手動將公鑰內容添加到 Linux 伺服器：

  1. 在 Windows 上查看公鑰內容：

    type $env:USERPROFILE\.ssh\id_ed25519.pub

  2. 複製顯示的公鑰內容

  3. 登入 Linux 伺服器，確保 .ssh 目錄存在並具有正確的權限：

    mkdir -p ~/.ssh
chmod 700 ~/.ssh

  4. 編輯或創建 authorized_keys 文件：

    nano ~/.ssh/authorized_keys

  5. 將複製的公鑰內容粘貼到文件中，每個公鑰佔一行

  6. 保存文件並設置正確的權限：

    chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

4. 在 Windows 上配置 SSH 客戶端

為了更方便地使用 SSH 密鑰，可以配置 SSH 客戶端以自動使用密鑰並管理密碼短語：

啟動 SSH 代理

在 Windows 10/11 中，可以通過以下步驟啟動 SSH 代理並添加私鑰：

  1. 以管理員身份打開 PowerShell，執行以下命令設置 SSH 代理服務為自動啟動：

    Set-Service -Name ssh-agent -StartupType Automatic
Start-Service ssh-agent

  2. 添加私鑰到 SSH 代理：

    ssh-add $env:USERPROFILE\.ssh\id_ed25519

這樣，SSH 代理會記住您的密碼短語，無需每次連接時都輸入。

創建 SSH 配置文件

為了更方便地管理多個 SSH 連接，可以創建 SSH 配置文件：

  1. 在 .ssh 目錄中創建或編輯 config 文件：

    notepad $env:USERPROFILE\.ssh\config

  2. 添加伺服器配置，例如：

    Host myserver
    HostName 192.168.1.100
    User username
    IdentityFile ~/.ssh/id_ed25519
    Port 22

  3. 保存文件後，可以直接使用別名連接：

    ssh myserver

5. 連接到 Linux 伺服器

完成上述配置後，可以使用以下命令連接到 Linux 伺服器：

使用密鑰文件直接連接

ssh -i %USERPROFILE%\.ssh\id_ed25519 username@linux_server_ip

使用 SSH 代理連接（推薦）

如果已將私鑰添加到 SSH 代理，可以直接連接：

ssh username@linux_server_ip

使用配置文件中的別名連接

如果已創建 SSH 配置文件，可以使用別名直接連接：

ssh myserver

6. 增強 Linux 伺服器 SSH 安全性

為了進一步提高 SSH 連接的安全性，可以在 Linux 伺服器上進行以下配置：

禁用密碼驗證

編輯 SSH 伺服器配置文件：

sudo nano /etc/ssh/sshd_config

找到並修改以下設置（如果被註釋，請取消註釋）：

PasswordAuthentication no
ChallengeResponseAuthentication no
UsePAM no

限制 Root 用戶登入

在同一配置文件中，設置：

PermitRootLogin prohibit-password

這將允許 root 用戶使用密鑰登入，但禁止密碼登入。如果完全禁止 root 登入，可以設置為 no。

更改 SSH 端口

為了減少自動掃描攻擊，可以考慮更改默認的 SSH 端口（22）：

Port 2222  # 選擇一個非標準端口

限制允許的用戶

限制只有特定用戶可以通過 SSH 登入：

AllowUsers username1 username2

啟用雙因素認證

對於需要更高安全性的環境，可以考慮啟用雙因素認證，例如 Google Authenticator。

重啟 SSH 服務

完成配置後，重啟 SSH 服務以應用更改：

sudo systemctl restart sshd

7. 故障排除與常見問題

權限問題

如果遇到「Permission denied」錯誤，請檢查 Linux 伺服器上的文件權限：

chmod 700 ~/.ssh
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

密鑰格式問題

某些舊版本的 SSH 可能不支持 Ed25519 密鑰。如果遇到兼容性問題，可以嘗試使用 RSA 密鑰。

連接被拒絕

如果連接被拒絕，可能是因為：

  • 公鑰未正確添加到 authorized_keys
  • SSH 服務配置不允許密鑰認證
  • 防火牆阻止了連接

可以使用 -v 參數獲取詳細的連接信息：

ssh -v username@linux_server_ip

結論

通過使用 SSH 密鑰，特別是更安全的 Ed25519 密鑰，可以顯著提高 Windows 到 Linux 連接的安全性和便利性。Windows 10/11 內建的 OpenSSH 客戶端使這一過程變得更加簡單。結合本文提供的安全配置建議，可以建立一個既安全又高效的遠程管理環境。

參考資料

  1. Microsoft Learn. (2025). 教學課程: Windows 終端機中的 SSH. https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows/terminal/tutorials/ssh
  2. Microsoft Learn. (2025). 適用於 Windows 的 OpenSSH 伺服器組態. https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows-server/administration/openssh/openssh-server-configuration
  3. Arch Linux Wiki. (2025). SSH 密鑰. https://wiki.archlinuxcn.org/zh-hant/SSH_%E5%AF%86%E9%92%A5
  4. 飛飛. (2024). Kali Linux SSH 設定與安全性強化指南. https://feifei.tw/kali-linux-ssh-setup-security-guide/
  5. CSDN. (2023). Ed25519 與 RSA 加密算法比較. https://blog.csdn.net/hadues/article/details/130675430
  6. 騰訊雲開發者社區. (2023). SSH 密鑰類型. https://cloud.tencent.com/developer/article/2347993
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