SSH 的設計目標，是在任何不可信任的網絡上建立一條安全通道：即使數據途經的網絡被竊聽，攻擊者亦無法讀取或篡改會話內容。SSH 第二版的協議架構由 IETF 在 RFC 4251《The Secure Shell (SSH) Protocol Architecture》（2006 年）及相關標準文件定義，分為三層：
| 協議層 | 職責 |
|---|---|
| 傳輸層協議 | 負責伺服器身份驗證、加密、完整性保護，建立安全通道 |
| 用戶認證協議 | 在安全通道之上驗證用戶身份（密碼、公開金鑰等方式） |
| 連線協議 | 把安全通道多路復用為多條邏輯通道，承載終端會話、檔案傳輸、連接埠轉發等 |
正因為這種分層設計，SSH 不止是遠端登入工具：SFTP 檔案傳輸、加密通道轉發等功能均建基於同一套架構之上。SFTP 在監控系統的應用可參考FTP／SFTP 上傳功能一頁。
Telnet 是更早期的遠端登入協議，功能相似，但全部內容——包括帳號密碼——均以明文傳輸，在網絡上可被直接截取。SSH 正是為取代這類明文協議而生：
| 比較項目 | SSH | Telnet |
|---|---|---|
| 傳輸加密 | 全會話加密 | 明文，可被截取 |
| 伺服器身份驗證 | 有，以主機金鑰防止中間人冒充 | 無 |
| 認證方式 | 密碼、公開金鑰等多種 | 明文密碼 |
| 附加功能 | SFTP 檔案傳輸、連接埠轉發 | 無 |
| 現代定位 | 遠端管理標準 | 應停用，僅限隔離環境除錯 |
工程實務上，網絡設備出廠若同時提供 Telnet 與 SSH 管理介面，交付前應停用 Telnet，只保留 SSH。
SSH 支援多種用戶認證方式，最常用的是密碼認證與公開金鑰認證。密碼認證簡單直接，但受暴力破解與密碼外洩威脅；金鑰認證則使用一對公鑰與私鑰——公鑰放置在伺服器，私鑰由管理員保管，登入時以密碼學運算證明身份，無法以猜測方式攻破。
重要系統的建議做法：啟用金鑰認證並為私鑰加設保護密語，確認可正常登入後停用密碼認證，令暴力破解完全失效。
經 SSH 登入網管交換機、路由器、防火牆的命令列介面，遠端完成設定變更、韌體升級與故障排查，毋須親身到機房。
Linux 伺服器管理幾乎全部經 SSH 進行，由服務部署到日誌檢查均在加密會話內完成。
SFTP 建基於 SSH 之上，為設定檔備份、錄影檔上傳等提供加密的檔案傳輸通道。
利用 SSH 連接埠轉發，可把本身不加密的管理介面（例如內部網頁介面）包裹在加密通道內遠端存取。
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