深入浅出 Git 权限校验

zhangxinba

　　借助上次“掉坑”的经历，我对Git权限校验的两种方式重头进行了梳理，形成了这篇总结记录。
　　在本地计算机与GitHub（或GitLab）进行通信时，传输主要基于两种协议，HTTPS和SSH，对应的仓库地址就是HTTPS URLs和SSH URLs。
　　首先需要强调的是，HTTPS URLs和SSH URLs对应的是两套完全独立的权限校验方式，主要的区别就是HTTPS URLs采用账号密码进行校验，SSH URLs采用SSH秘钥对进行校验。平时使用的时候我们可以根据实际情况，选择一种即可。

HTTPS URLs
　　GitHub官方推荐采用HTTPS URLs的方式，因为该种方式适用面更广（即使在有防火墙或代理的情况下也同样适用），使用更方便（配置更简单）。
　　采用HTTPS URLs地址clone/fetch/pull/push仓库时，事先无需对本地系统进行任何配置，只需要输入GitHub的账号和密码即可。不过如果每次都要手动输入账号密码，也是一件很繁琐的事情。
　　好在已经有多个机制可以让操作不用这么麻烦。
　　在Mac系统中，在启用Keychain机制的情况下，首次输入GitHub账号密码后，认证信息就会自动保存到系统的Keychain中，下次再次访问仓库时就会自动读取Keychain中保存的认证信息。
　　在非Mac系统中，虽然没有Keychain机制，但是Git提供了credential helper机制，可以将账号密码以cache的形式在内存中缓存一段时间（默认15分钟），或者以文件的形式存储起来（~/.git-credentials）。当然，Mac系统如果不启用Keychain机制，也可以采用这种方式。
　　

$ git config --global credential.helper cache　　
$ git config --global credential.helper store
　　

　　在credential.helper设置为store的情况下，首次输入GitHub账号密码后，就会自动保存到~/.git-credentials文件中，保存形式为https://user:pass@github.com；下次再次访问仓库时就会自动读取~/.git-credentials中保存的认证信息。
　　另一个需要说明的情况是，如果在GitHub中开启了2FA（two-factor authentication），那么在本地系统中输入GitHub账号密码时，不能输入原始的密码（即GitHub网站的登录密码），而是需要事先在GitHub网站中创建一个Personal access token，后续在访问代码仓库需要进行权限校验的时候，采用access token作为密码进行输入。

SSH URLs
　　除了HTTPS URLs，还可以采用SSH URLs的方式访问GitHub代码仓库。
　　采用SSH URLs方式之前，需要先在本地计算机中生成SSH keypair（秘钥对，包括私钥和公钥）。默认情况下，生成的秘钥位于$HOME/.ssh/目录中，文件名称分别为id_rsa和id_rsa.pub，通常无需修改，保持默认即可。不过，如果一台计算机中存在多个秘钥对，就需要修改秘钥文件名，名称没有强制的命名规范，便于自己辨识即可。
　　如下是创建秘钥对的过程。
　　

➜ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "mail@debugtalk.com"　　
Generating public/private rsa key pair.
　　
Enter file in which to save the key (/Users/Leo/.ssh/id_rsa): /Users/Leo/.ssh/debugtalk_id_rsa
　　
Enter passphrase (empty for no passphrase): <myPassphrase>
　　
Enter same passphrase again: <myPassphrase>

　　
Your>　　
Your public key has been saved in /Users/Leo/.ssh/debugtalk_id_rsa.pub.
　　
The key fingerprint is:
　　
SHA256:jCyEEKjlCU1klROnuBg+UH08GJ1u252rQMADdD9kYMo mail@debugtalk.com
　　
The key's randomart image is:
　　
+---[RSA 4096]----+
　　
|+*BoBO+.         |
　　
|o=oO=**          |
　　
|++E.*+o.         |
　　
|+ooo +o+         |
　　
|.o. ..+oS. .     |
　　
|  .  o. . o      |
　　
|      .    .     |
　　
|       .  .      |
　　
|        ..       |
　　
+----[SHA256]-----+
　　

　　在创建秘钥的过程中，系统还建议创建一个名为passphrase的东西，这是用来干嘛的呢？

　　首先，单独采用密码肯定是不够安全的。如果密码太简单，那么就很容易被暴力破解，如果密码太复杂，那么用户就很难记忆，记录到小本子里面更不安全。
　　因此，SSH keys诞生了。SSH秘钥对的可靠性非常高，被暴力破解的可能性基本没有。不过，这要求用户非常谨慎地保管好私钥，如果别人使用你的计算机时偷偷地将你的私钥拷走了，那么就好比是别人拿到了你家里的钥匙，也能随时打开你家的门。
　　基于以上情况，解决办法就是在SSH keys之外再增加一个密码，即passphrase。只有同时具备SSH private key和passphrase的情况下，才能通过SSH的权限校验，这就大大地增加了安全性。当然，这个passphrase也不是必须的，在创建秘钥对时也可以不设置passphrase。
　　另外，如果每次权限校验时都要输入passphrase，这也是挺麻烦的。好在我们不用再担心这个问题，因为ssh-agent可以帮我们记住passphrase，Mac系统的Keychain也可以记住passphrase，这样我们在同一台计算机中就不用重新输入密码了。

　　秘钥对创建好以后，私钥存放于本地计算机（~/.ssh/id_rsa），将公钥（~/.ssh/id_rsa.pub）中的内容添加至GitHub账户。
　　

➜ pbcopy < ~/.ssh/id_rsa.pub　　

　　不过，如果此时检测本地计算机与GitHub的连接状态，会发现系统仍提示权限校验失败。
　　

➜ ssh -T git@github.com　　
Permission denied (publickey).
　　

　　这是因为在本地计算机与GitHub建立连接的时候，实际上是本机计算机的ssh-agent与GitHub服务器进行通信。虽然本地计算机有了私钥，但是ssh-agent并不知道私钥存储在哪儿。因此，要想正常使用秘钥对，需要先将私钥加入到本地计算机的ssh-agent中（添加过程中需要输入passphrase）。
　　

➜ eval "$(ssh-agent -s)"　　
Agent pid 78370
　　
➜ ssh-add ~/.ssh/id_rsa
　　
Enter passphrase for /Users/Leo/.ssh/id_rsa: <myPassphrase>
　　
Identity added: /Users/Leo/.ssh/id_rsa (/Users/Leo/.ssh/id_rsa)
　　

　　添加完成后，就可以查看到当前计算机中存储的密钥。
　　

➜ ssh-add -l　　
4096 SHA256:xRg49AgTxxxxxxxx8q2SPPOfxxxxxxxxRlBY /Users/Leo/.ssh/id_rsa (RSA)
　　

　　再次检测本地计算机与GitHub的连接状态，校验就正常通过了。
　　

➜ ssh -T git@github.com　　
Hi djileolee! You've successfully authenticated, but GitHub does not provide shell access.
　　

　　后续再进行clone/fetch/pull/push操作时，就可以正常访问GitHub代码仓库了，并且也不需要再重新输入账号密码。
　　而且，将私钥加入ssh-agent后，即使删除私钥文件，本地计算机仍可以正常访问GitHub代码仓库。
　　

➜ rm -rf ~/.ssh　　
➜ ssh-add -l
　　
4096 SHA256:xRg49AgTxxxxxxxx8q2SPPOfxxxxxxxxRlBY /Users/Leo/.ssh/id_rsa (RSA)
　　
➜ ssh -T git@github.com
　　
The authenticity of host 'github.com (192.30.252.130)' can't be established.
　　
RSA key fingerprint is SHA256:nThbg6kXUpJWGl7E1IGOCspRomTxdCARLviKw6E5SY8.
　　
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
　　
Warning: Permanently added 'github.com,192.30.252.130' (RSA) to the list of known hosts.
　　
Hi djileolee! You've successfully authenticated, but GitHub does not provide shell access.
　　

　　只有执行ssh-add -D或ssh-add -d pub_key命令，将私钥从ssh-agent删除后，认证信息才会失效。
　　

➜ ssh-add -d ~/.ssh/id_rsa.pub　　
Identity removed: /Users/Leo/.ssh/id_rsa.pub (mail@debugtalk.com)
　　
➜ ssh-add -l

　　
The agent has no>　　
➜ ssh -T git@github.com
　　
Permission denied (publickey).
　　

同时使用多个GitHub账号
　　熟悉了HTTPS URLs和SSH URLs这两种校验方式之后，我们再来看之前遇到的问题。要想在一台计算机上同时使用多个GitHub账号访问不同的仓库，需要怎么做呢？
　　为了更好地演示，现假设有两个GitHub账号，debugtalk和djileolee，在两个账号中各自有一个仓库，debugtalk/DroidMeter和DJIXY/MobileStore（公司私有库）。
　　前面已经说过，HTTPS URLs和SSH URLs对应着两套独立的权限校验方式，因此这两套方式应该是都能单独实现我们的需求的。
　　不过在详细讲解Git权限校验的问题之前，我们先来回顾下Git配置文件的优先级。

Git配置存储位置及其优先级
　　Unix-like系统中，保存Git用户信息的主要有3个地方（Mac系统多一个Keychain）：

• /etc/gitconfig：存储当前系统所有用户的git配置信息，使用带有--system选项的git config时，配置信息会写入该文件；
  
• ~/.gitconfig或~/.config/git/config：存储当前用户的git配置信息，使用带有--global选项的git config时，配置信息会写入该文件；
  
• Keychain Access：在开启Keychain机制的情况下，进行权限校验后会自动将账号密码保存至Keychain Access。
  
• 仓库的Git目录中的config文件（即repo/.git/config）：存储当前仓库的git配置信息，在仓库中使用带有--local选项的git config时，配置信息会写入该文件；
  

　　在优先级方面，以上4个配置项的优先级从上往下依次上升，即repo/.git/config的优先级最高，然后Keychain Access会覆盖~/.gitconfig中的配置，~/.gitconfig会覆盖/etc/gitconfig中的配置。

基于SSH协议实现多账号共存
　　先来看下如何采用SSH URLs实现我们的需求。
　　在处理多账号共存问题之前，两个账号均已分别创建SSH秘钥对，并且SSH-key均已加入本地计算机的ssh-agent。
　　

➜ ssh-add -l　　
4096 SHA256:lqujbjkWM1xxxxxxxxxxG6ERK6DNYj9tXExxxxxx8ew /Users/Leo/.ssh/dji_id_rsa (RSA)
　　
4096 SHA256:II2O9vZutdQr8xxxxxxxxxxD7EYvxxxxxxbynx2hHtg /Users/Leo/.ssh/id_rsa (RSA)
　　

　　在详细讲解多账号共存的问题之前，我们先来回想下平时在Terminal中与GitHub仓库进行交互的场景。
　　

➜  DroidMeter git:(master) git pull　　
Already up-to-date.
　　
➜  DroidMeter git:(master) touch README.md
　　
➜  DroidMeter git:(master) ✗ git add .
　　
➜  DroidMeter git:(master) ✗ git commit -m "add README"
　　
➜  DroidMeter git:(master) git push
　　
Counting objects: 3, done.
　　
Delta compression using up to 4 threads.
　　
Compressing objects: 100% (2/2), done.
　　
Writing objects: 100% (3/3), 310 bytes | 0 bytes/s, done.
　　
Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0)
　　
To git@debugtalk:debugtalk/DroidMeter.git
　　7df6839..68d085b  master -> master
　　

　　在操作过程中，本地计算机的ssh-agent与GitHub服务器建立了连接，并进行了账号权限校验。
　　当本地计算机只有一个GitHub账号时，这个行为并不难理解，系统应该会采用这个唯一的GitHub账号进行操作。那如果本地计算机中有多个Github账号时，系统是根据什么来判断应该选择哪个账号呢？
　　实际情况是，系统没法进行判断。系统只会有一个默认的账号，然后采用这个默认的账号去操作所有的代码仓库，当账号与仓库不匹配时，就会报权限校验失败的错误。
　　那要怎样才能让系统正确区分账号呢？这就需要我们手动进行配置，配置文件即是~/.ssh/config。
　　创建~/.ssh/config文件，在其中填写如下内容。
　　

Host debugtalk　　HostName github.com
　　User git
　　IdentityFile ~/.ssh/id_rsa
　　Host djileolee
　　HostName github.com
　　User git
　　IdentityFile ~/.ssh/dji_id_rsa
　　

　　要理解以上配置文件的含义并不难，我们可以对比看下两个项目的SSH URLs：
　　

git@github.com:debugtalk/DroidMeter.git　　
git@github.com:DJISZ/Store_Android.git
　　

　　其中，git是本地ssh-agent与GitHub服务器建立SSH连接采用的用户名（即User），github.com是GitHub服务器的主机（即HostName）。
　　可以看出，如果采用原始的SSH URLs，由于User和HostName都相同，本地计算机并不知道应该采用哪个SSH-key去建立连接。
　　因此，通过创建~/.ssh/config文件，在Host中进行区分，然后经过CNAME映射到HostName，然后分别指向不同的SSH-key，即IdentityFile。由于HostName才是真正指定GitHub服务器主机的字段，因此这么配置不会对本地ssh-agent连接GitHub主机产生影响，再加上Host别名指向了不同的SSH-key，从而实现了对两个GitHub账号的分离。
　　配置完毕后，两个GitHub账号就可以通过Host别名来进行区分了。后续再与GitHub服务器进行通信时，就可以采用Host别名代替原先的github.com。例如，测试本地ssh-agent与GitHub服务器的连通性时，可采用如下方式：
　　

➜ ssh -T git@debugtalk　　
Hi debugtalk! You have successfully authenticated, but GitHub does not provide shell access.
　　
➜ ssh -T git@djileolee
　　
Hi djileolee! You have successfully authenticated, but GitHub does not provide shell access.
　　

　　可以看出，此时两个账号各司其职，不会再出现混淆的情况。
　　不过，我们还遗漏了很重要的一点。在本地代码仓库中执行push/pull/fetch等操作的时候，命令中并不会包含Host信息，那系统怎么知道我们要采用哪个GitHub账号进行操作呢？
　　答案是，系统还是没法判断，需要我们进行配置指定。
　　显然，不同的仓库可能对应着不同的GitHub账号，因此这个配置不能配置成全局的，而只能在各个项目中分别进行配置，即repo/.git/config文件。
　　配置的方式如下：
　　在debugtalk/DroidMeter仓库中：
　　

➜ git remote add origin git@debugtalk:debugtalk/DroidMeter.git　　

　　在DJIXY/MobileStore.git仓库中：
　　

➜ git remote add origin git@djileolee:DJIXY/MobileStore.git　　

　　配置的原理也很容易理解，就是将仓库的Host更换为之前设置的别名。添加完毕后，后续再在两个仓库中执行任何git操作时，系统就可以选择正确的SSH-key与GitHub服务器进行交互了。

基于HTTPS协议实现多账号共存
　　再来看下如何采用HTTPS URLs实现我们的需求。
　　有了前面的经验，我们的思路就清晰了许多。采用HTTPS URLs的方式进行Git权限校验后，系统会将GitHub账号密码存储到Keychain中（Mac系统），或者存储到~/.git-credentials文件中（Git credential helper）。
　　不管是存储到哪里，我们面临的问题都是相同的，即如何在代码仓库中区分采用哪个GitHub账号。
　　配置的方式其实也很简单：
　　在debugtalk/DroidMeter仓库中：
　　

➜ git remote add origin https://debugtalk@github.com/debugtalk/DroidMeter.git　　

　　在DJIXY/MobileStore.git仓库中：
　　

➜ git remote add origin https://djileolee@github.com/DJIXY/MobileStore.git　　

　　配置的原理也很容易理解，将GitHub用户名添加到仓库的Git地址中，这样在执行git命令的时候，系统就会采用指定的GitHub用户名去Keychain或~/.git-credentials中寻找对应的认证信息，账号使用错乱的问题也就不复存在了。
　　Done!