【UserLAnd】AndroidスマホにWi-Fi経由でSSH接続する方法 #Android

はじめに

この記事ではパソコンからSSH接続でAndroidスマートフォンにアクセスすることを目的とします。

SSH接続するには「openssh」というアプリが入っていれば使えます。Windowsにもデフォルトで入るようになったので、今回はWindowsでSSH接続してみます。
ただし、WindowsからSSH接続するにはpowershellではだめで、Git Bash を起動しなければなりません。

スマートフォンではsshどころかターミナルが使えないため、ターミナルが使えるアプリをインストールします。

以前は「termux」というアプリが主流でしたが現在はplayストアで更新できない状態が続いているため、現在おすすめのアプリは 「UserLAnd」 というアプリになります。

以前Qiitaで同じような記事を書いていました¹。このときは「termux」を取り上げていましたが、今回はそれの「UserLAnd」版となります。

UserLAndはroot化しなくてもLinuxコマンドが扱える、非常に軽いオープンソースアプリです。

普通のLinuxのようにsudo apt installでアプリをインストールできるので、iproute2とnmapをインストールします。

UserLAndはアプリ起動時にSSHデーモンが起動して自動でポートが開放されるので、ip -4 aでIPアドレスを確認したあと、
nmap localhostでポートを確認してメモします。
その後、パソコン側でssh -p ポート番号 -i SSH秘密鍵 userland@IPアドレスと打つとSSH接続ができます。

ところでSSH接続をするには鍵が必要です。
パソコン側でssh-keygenコマンドで鍵を作成できます。鍵は「秘密鍵」と「公開鍵」がペアで作成されるので、秘密鍵はPC:~/.sshに保管し、公開鍵は何らかの手段でスマートフォンに送りuserland@localhost:~/.ssh/authorized_keysに追記します。こうすることで、公開鍵に対応する秘密鍵を所有しているパソコンのみがAndroidスマートフォンにSSH接続できるようになります。

使うもの

パソコン（今回はWindows）
Andoroidスマートフォン

SSH接続への手順

【前準備】

PC

1．Git Bashをインストールする

WindowsにGit Bashをインストールする方法はいくつかありますが、一番簡単な方法は Scoop というパッケージ管理ツールを使う方法です。

まずはscoopをインストールします。
powershellを開き、以下のコマンドをそのままコピペして貼り付けてください。

scoopのインストール

PS C:\Users\user> Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser
PS C:\Users\user> irm get.scoop.sh | iex

これでGitがインストールできます。以下のコマンドを入力すると、C:\Users\ユーザー名\scoop\appsにGitがインストールされ、Git Bashが使えるようになっています。

gitをインストールする

PS C:\Users\user> scoop install git

Androidスマートフォン

1．「UserLAnd」をインストール

UserLAndの名前の由来は？

少し話が逸れますが、「UserLAnd」の名前の由来はご存知でしょうか？

これは「OSが動作するのに必要な、カーネル以外の部分」²を指す言葉です。

ユーザーランド（userland）とは、実行中のオペレーティングシステム（OS）環境の中で、中核部であるカーネル以外の要素のこと。一般ユーザーの権限で操作できる領域であり、シェルやコマンド、アプリケーションなどが含まれる。
出典: ユーザーランドとは - 意味をわかりやすく - IT用語辞典 e-Words

OSは二種類の構造で出来ています。それが「カーネル」と「ユーザーランド」です。

OS
- カーネル
- ユーザーランド

カーネルとはOSのコアで、最も有名なカーネルが「Linux」です。Linuxは 「オープンソース」 のカーネルであったことが画期的であり、爆発的に広まりました。
一方、それ以外の部分「ユーザーランド」に関してはLinuxは関わりがありません。そのため、LinuxOSというのはLinux Distribution（Linux配布物）と一般的に呼ばれます。

Linux Distributionとは、「Linuxカーネル，Cライブラリ「glibc」などのGNUソフトウエア，各種フリーソフトを組み合わせて，デスクトップやサーバーなどの環境を快適に使えるようにしたOS（オペレーティング・システム）」³のことです。
つまり言い換えると、「Linuxカーネルと独自のユーザーランドを一纏めにしたもの」 という意味です。

スマートフォンアプリ「UserLAnd」は、どのLinuxディストリビューション（ユーザーランド）を使うかを選択できるアプリです。
一般的に有名な「Ubuntu」や「Debian」以外にも、「Arch」、「Alpine」、「Kali」が使えます。

2．Ubuntuを選択

アプリを起動すると、以下のような画面になります。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_01.png

「Session」と「Filesystems」タブを開くと、初期画面では何も写っていません。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_02.png

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_03.png

「Ubuntu」を選択します。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_04.png

すると、「Please select a desktop enviroment:」と聞かれますので、一番上を選んでください。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_05.png

次に、「Please select a connection type:」と聞かれますので、「Terminal」を選んでください。
「Always use this setting」チェックはどちらでも構いません。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_06.png

すると、以下のような「Setting up」画面となるので、しばらくお待ちください。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_07.png

しばらく待っていると、以下のような画面が表示されます。
これが「ターミナル」です。
ここで、Androidの設定をしていきます。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_08.png

ちなみに、画面を戻すと、先程何も表示されていなかった「Sessions」と「Filesystems」にubuntuが表示されています。

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_09.png

userland-android-wifi-ssh-connection_userland-start_10.png

3．必要なパッケージをインストールする

まず最初にupdateとupgradeを済ませます。

updateとupgrade

userland@localhost:~$ sudo apt update
userland@localhost:~$ sudo apt upgrade

更新が済んだら、必要なアプリをインストールします。

必要なアプリをインストール

userland@localhost:~$ sudo apt install iproute2 # IPアドレスの確認
userland@localhost:~$ sudo apt install nmap # ポート番号の確認

4．現在ディレクトリを確認する

pwdと入力して、現在ディレクトリを確認しておきます。
UserLAndのターミナル上では、/home/userland/にいることが分かります。

現在ディレクトリの確認

userland@localhost:~$ pwd
/home/userland

【SSH接続の準備】

PC

1．秘密鍵と公開鍵を作る

ssh-keygenと入力すると、現在ディレクトリ以下に、秘密鍵と公開鍵を作ることが出来ます。
秘密鍵とは、その名の通り誰にも見せてはいけない鍵で、通常~/.sshフォルダに置くことが多いです。
公開鍵とは、通信したい相手に渡す鍵で、今回はDropboxを経由して渡します。

今回使う暗号化方式は「エドワーズ曲線デジタル署名アルゴリズム - Wikipedia」というもので、 「ed25519」 と指定します。

以下は、オプションの説明です。

-tオプション: 暗号化方式を指定に使います。ed25519と指定します。
-fオプション: 鍵に名前を付けます。今回はAndroidスマートフォンとの暗号化接続なので「id_ed25519_android」と名付けます。

まずは、.sshフォルダを作成して、移動します。

.sshフォルダを作成して、移動

PowerShell 7.4.1
PS C:\Users\user> mkdir .ssh

    Directory: C:\Users\user

Mode                 LastWriteTime         Length Name
----                 -------------         ------ ----
d----   2024/02/04 日曜日    20:45                .ssh

PS C:\Users\user> cd .ssh

次に鍵を作成します。
今回はテストなので、パスフレーズの入力は省略します（何も入力せずEnter）。

秘密鍵と公開鍵を作成する

PS C:\Users\user\.ssh> ssh-keygen -t ed25519 -f id_ed25519_android
Generating public/private ed25519 key pair.
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in id_ed25519_android
Your public key has been saved in id_ed25519_android.pub
The key fingerprint is:
SHA256:フィンガープリント ユーザー名@ホスト名
The key's randomart image is:
+--[ED25519 256]--+
|       イ        |
|       メ        |
|       ｜        |
|       ジ        |
|                 |
|                 |
|                 |
|                 |
|                 |
+----[SHA256]-----+

生成した鍵を確認します。
無事生成できた事がわかったら、
.pubという拡張子がついている方が公開鍵です。

秘密鍵と公開鍵の確認

PS C:\Users\user\.ssh> ls
id_ed25519_android
id_ed25519_android.pub

2．公開鍵をスマホに送る

送る手段は何でもいいです。今回はDropboxを使いました。Dropboxを通じて、スマートフォンのどこかにid_ed25519_android.pubを保存します。
今回はスマートフォンの「ダウンロードディレクトリ」に保存しておきます。

Androidスマートフォン

1．authorized_keysに公開鍵を登録する

他のクライアントから受け取った公開鍵は全て、中身をauthorized_keysファイルにコピーして運用します。
そのため、まずはauthorized_keysとそれを保管する.sshフォルダを作成します。

ホームディレクトリ下に~/.sshを作って、パーミッションを700にします。

「/home/userland」に「.ssh」を作る

userland@localhost:~$ mkdir .ssh
userland@localhost:~$ chmod 700 .ssh

次に、.sshフォルダ内にauthorized_keysを作って、パーミッションは600にします。

「/home/userland/.ssh」にauthorized_keysを作る

userland@localhost:~$ touch .ssh/authorized_keys
userland@localhost:~$ chmod 600 .ssh/authorized_keys

Dropboxを経由して、ダウンロードフォルダに「id_ed25519_android.pub」に置いたことを確認した後、中身をauthorized_keysファイルに追記します。
>はリダイレクトを意味しており、二個重ねると追記となります。

authorized_keysに公開鍵を追記する

userland@localhost:~$ cat /Downloads/id_ed25519_android.pub >> ~/.ssh/authorized_keys

2．IPアドレスを確認する

ip -4 aと入力するとIPアドレスが分かる。

-4はIPv4のこと。
aはaddress（住所）の略。

IPアドレス（ipv4）の確認

userland@localhost:~$ ip -4 a

コマンドを打つと、loとwlan0が出るので、wlan0のIPアドレスを確認する。

loは「ローカルループバック」と呼ばれる自分自身を指すIPアドレス。常に127.0.0.1となる。
wlan0は無線LANアダプタ.。inetと書かれている欄がIPアドレスとなる。

3．ポート番号を確認する

UserLAndは起動しただけでsshdが起動しているため、開いているポート番号を確認する。

ポート番号の確認

userland@localhost:~$ nmap localhost
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2024-02-08 07:31 UTC
Nmap scan report for localhost (127.0.0.1)
Host is up (0.0018s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT      STATE SERVICE
22/tcp    open  ssh
2022/tcp  open  down

Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 1.62 seconds

ポートは全部で1000個あるが、Not shown: 998 closed portsとなり2つだけ閉じていないことが分かる。
開いているポート番号は22と2022であることが分かったので、メモをする。このうち、2022を使います。

IPアドレスが島の住所なら、ポートは島にたくさんある港であり、 「このデバイスにSSH接続をしたいのであればこの2022番のポートを使ってください」 という意味になります。

SERVICEとは？

ちなみに、ポートの各項目の説明は以下の通り。

PORT: 開いているポート番号
STATE: ポートが開いているか、閉じているかの状態
SEVICE: nmapがサービスの名前を自動で判断している

上記はSEVICEが「down」となっているが、この名前はIANAが登録したサービス名を参照している。

上記のサイトを見ると、ポート番号が「2022」でプロトコルが「tcp」のサービス名を「down」と名付けている事がわかる。nmapをこれを元にSEVICEを決定している。

ちなみに、IANAとは「Internet Assigned Numbers Authority」の略⁴です。

IANAは、南カリフォルニア大学情報科学研究所（ISI）のJon Postel教授が中心となって始めたプロジェクトグループで、ドメイン名、 IPアドレス、プロトコル番号など、インターネット資源のグローバルな管理を行っていました。

（中略）

その後、 1998年10月に国際的な非営利法人 ICANN が設立されてインターネットの管理体制が変化し、 2000年2月にはICANN、南カリフォルニア大学、及びアメリカ政府の三者の合意により、 IANAが行っていた各種資源のグローバルな管理の役割は ICANNに引き継がれることになりました。 2002年現在IANAは、ICANNにおける機能の名称として使われています。
出典: インターネット用語1分解説～IANAとは～ - JPNIC

参考サイト

【SSH接続開始】

PC

UserLAndを起動したことでポートが開放され、さらに公開鍵をスマートフォンに送りauthorized_keysへの登録も完了したので、いよいよSSH接続を開始できます。

SSH接続をする書式は以下の通りです。IPアドレスには、ip -4 aで調べたIPアドレスを入力してください。

SSH接続開始の書式

PS C:\Users\user\.ssh> ssh -p ポート番号 -i 使用する秘密鍵 userland@IPアドレス

しかし、ここで一つ注意点があります。上記のコマンドのようにPowershellでSSH接続しようとすると、以下のような表記が出てタイムアウトになります。

スマートフォンにSSH接続をしようとするが、タイムアウトになる

PS C:\Users\user\.ssh> ssh -p 2022 -i id_ed25519_android userland@IPアドレス
ssh: connect to host IPアドレス port 2022: Connection timed out

ここで、Git Bashを使うことになります。
powershell上でbashと入力すると、ユーザー名@PC名 MINGW64 ~$に移行します。

Git Bashに移行

PS C:\Users\user> bash

user@PC名 MINGW64 ~
$

ここで同じようにコマンドを入力すると、以下のように接続できます。
また、初めて接続すると以下のようにフィンガープリントが提示され、本当に接続していいかと聞かれるので、「yes」と入力したください。

スマートフォンにSSH接続をする

user@PC名 MINGW64 ~
$ ssh -p 2022 -i id_ed25519_android IPアドレス
The authenticity of host '[IPアドレス]:2022 ([IPアドレス]:2022)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is フィンガープリント.
This key is not known by any other names
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
Warning: Permanently added '[IPアドレス]:2022' (ECDSA) to the list of known hosts.
userland@localhost:~$

一度接続すると、フィンガープリントは~/.ssh/known_hostsファイルに保存され、次回移行の接続からは何も聞かれなくなります。

接続するとパソコンのターミナル上でAndroidを操作出来るようになります。
SSH接続をやめるにはexitコマンドを打ちます。
試しに、dowloadsディレクトリに「test.txt」というファイルを作成します。

パソコンからAndroidを操作する

$  ssh -p 2022 -i id_ed25519_android userland@IPアドレス
userland@localhost:~$ whoami
userland
userland@localhost:~$ pwd
/home/userland
userland@localhost:~$ cd /Downloads
userland@localhost:/Downloads$ touch test.txt
userland@localhost:/Downloads$ exit
logout
Connection to IPアドレス closed.

Androidスマートフォン

パソコンから作成した「test.txt」があるかをUserLAndで調べます。

「test.txt」があるかをUserLAndで調べる

userland@localhost:~$ pwd
/home/userland
userland@localhost:~$ find /Downloads/test.txt
/Downloads/test.txt

きちんと「ダウンロード」フォルダ以下に作られていることが分かります。

まとめ

これでパソコンからAndroidスマートフォンにSSH接続することができます。以前は「Termux」を使用していましたが、Playストアで更新できなくなって久しいため、「UserLAnd」を使ってSSH接続する方法をあらためてまとめました。

以前の記事は以下からご覧ください。

今回は手間を省く為に鍵のパスフレーズを作りませんでしたが、実際の運用では作った方が良いです。

SSH接続が出来たことでscpやsftpもスマホとパソコン間で行えるようになります。