known_hosts ファイル内のハッシュ化されたホスト名(IPアドレス)を自分で算出する

1. はじめに
2. 実験
3. メモ
4. 参考

1. はじめに

Linux では /etc/ssh/ssh_config ファイルに、「HashKnownHosts yes」と記述してある場合、known_hosts ファイル内のホスト名(IPアドレス)部分がハッシュ化されます。

/etc/ssh/ssh_config ファイルの例

(省略)
Host *
  (省略)
  HashKnownHosts yes
  (省略)

known_hosts ファイル内の行の例（ハッシュされていない場合）

192.30.253.113 ssh-rsa {公開鍵を表す文字列}

この行がハッシュ化されると以下に変化します。

|1|8V1J9OVTw6LucO4ldA8vUzfBJaE=|kmv/2pGp40XQR7CCuvxqKb3IgnM= ssh-rsa {公開鍵を表す文字列}

IPアドレスだった部分が、別の文字列になっています。それ以降の部分に変化はありません。

本記事では、この文字列を自分で算出する方法を紹介します。

2. 実験

とある ~/.ssh/known_hosts ファイルの内容をハッシュ化してみます。

ハッシュ化する前は、以下の行が存在していました。

github.com,192.30.253.113 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAq2A7hRGmdnm9tUDbO9IDSwBK6TbQa+PXYPCPy6rbTrTtw7PHkccKrpp0yVhp5HdEIcKr6pLlVDBfOLX9QUsyCOV0wzfjIJNlGEYsdlLJizHhbn2mUjvSAHQqZETYP81eFzLQNnPHt4EVVUh7VfDESU84KezmD5QlWpXLmvU31/yMf+Se8xhHTvKSCZIFImWwoG6mbUoWf9nzpIoaSjB+weqqUUmpaaasXVal72J+UX2B+2RPW3RcT0eOzQgqlJL3RKrTJvdsjE3JEAvGq3lGHSZXy28G3skua2SmVi/w4yCE6gbODqnTWlg7+wC604ydGXA8VJiS5ap43JXiUFFAaQ==

以下のコマンドを実行することによって、known_hosts ファイル（のホスト名部分）をハッシュ化することができます。

$ ssh-keygen -H -f ~/.ssh/known_hosts

先程の行は以下のようになりました。

|1|R0yjBY6jpUzgTmJU82oSOUjIBLQ=|HCaWOPa5tIlXcNV5Ja99BEd53RA= ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAABIwAAAQEAq2A7hRGmdnm9tUDbO9IDSwBK6TbQa+PXYPCPy6rbTrTtw7PHkccKrpp0yVhp5HdEIcKr6pLlVDBfOLX9QUsyCOV0wzfjIJNlGEYsdlLJizHhbn2mUjvSAHQqZETYP81eFzLQNnPHt4EVVUh7VfDESU84KezmD5QlWpXLmvU31/yMf+Se8xhHTvKSCZIFImWwoG6mbUoWf9nzpIoaSjB+weqqUUmpaaasXVal72J+UX2B+2RPW3RcT0eOzQgqlJL3RKrTJvdsjE3JEAvGq3lGHSZXy28G3skua2SmVi/w4yCE6gbODqnTWlg7+wC604ydGXA8VJiS5ap43JXiUFFAaQ==

「github.com,192.30.253.113」だった部分が「|1|R0yjBY6jpUzgTmJU82oSOUjIBLQ=|HCaWOPa5tIlXcNV5Ja99BEd53RA=」に変化しています。
この部分は「|」で区切られており、最初の「1」はハッシュ化されていることを表します。
次の「R0yjBY6jpUzgTmJU82oSOUjIBLQ=」はハッシュを算出する際に使うキーで、ソルトとして使われているようです。
最後の「HCaWOPa5tIlXcNV5Ja99BEd53RA=」がハッシュ化された文字列です。

では、ホスト名(IPアドレス)である「github.com,192.30.253.113」と「R0yjBY6jpUzgTmJU82oSOUjIBLQ=」から、「HCaWOPa5tIlXcNV5Ja99BEd53RA=」を求めてみます。

いろいろ調べた結果、SSH HashKnownHosts File Format や A guide and tool for cracking ssh known_hosts files with hashcat に必要なコマンドが記載されていました。

これらの情報を元にして、以下の内容を記述したファイルを作成し、実行権限を与えて実行しました。

#!/usr/bin/sh
set -eu

hexkey=$(echo 'R0yjBY6jpUzgTmJU82oSOUjIBLQ=' | base64 --decode | xxd -p)
echo -n 'github.com' | openssl sha1 -binary -mac HMAC -macopt hexkey:$hexkey | base64

ハッシュのアルゴリズムとして HMAC-SHA-1 が利用されているようなので、openssl sha1 コマンドに、-mac HMAC と -macopt オプションを指定して実行しています。
まず、ハッシュ化する際のキーである文字列を Base64 でデコードし、それを16進数表現にした文字列を変数 hexkey にセットしています。
次の行では、その hexkey をキーとして HMAC-SHA-1 アルゴリズムを利用し、’github.com’ のハッシュを算出して、それを Base64 でエンコードしています。
元の行には、github.com というホスト名だけでなく IPアドレスもありましたが(‘github.com,192.30.253.113’ の部分) 、ここではホスト名しか利用していません。実は IPアドレスをハッシュ化した行は別に生成されています。つまり、ssh-keygen -H コマンドによって、1行が2行になっています。上記の「echo -n ‘github.com’」の部分を「echo -n ‘192.30.253.113’」にすると、生成されるハッシュ値が元の文字列と一致しないので、その行は ‘github.com’ の行だと分かりました（キーも違います）。
元の行のホスト名(IPアドレス)の部分が、「[IPアドレス]:ポート番号」となっている場合は、上記の「echo -n ‘github.com’」の部分を「echo -n ‘[IPアドレス]:ポート番号’」とします。
-binary, -mac, -macopt ,プションについては /docs/manmaster/man1/openssl-dgst.html で説明されています。

ここでは calc_hash.sh というファイル名にして実行してみました。

$ ./calc_hash.sh
HCaWOPa5tIlXcNV5Ja99BEd53RA=

想定通りの文字列が出力されました。

3. メモ

この仕様はかなり古いために、脆弱な HMAC-SHA-1 というハッシュアルゴリズムが採用されているようです。
本文でもリンクを貼った chris408/known_hosts-hashcat: A guide and tool for cracking ssh known_hosts files with hashcat には、hashcat を使って known_hosts ファイルのハッシュ文字列からIPアドレスを割り出す方法が紹介されています。
known_hosts ファイルのホスト名(IPアドレス)がハッシュ化されていると、シェル上でホスト名の補完が効かないために HashKnownHosts を no と設定している環境もあるようです。

known_hosts ファイル内のハッシュ化されたホスト名(IPアドレス)を自分で算出する

1. はじめに

2. 実験

3. メモ

4. 参考