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此页的大纲

数据安全基础

数据安全基础设施是数据加密,讯息摘要和签名工具的集合。它们提供了一种安全的方式来保护数据,以防止数据被篡改或泄露。数据安全基础设施的目标是确保数据的完整性和机密性。

软件包命令说明
gnupggpg(1)GNU 隐私卫士 - OpenPGP 加密和签名工具
gpgvgpgv(1)GNU 隐私卫士 - 签名验证工具
paperkeypaperkey(1)从 OpenPGP 私钥里面,仅仅导出私密信息
cryptsetupcryptsetup(8), …dm-crypt 块设备加密支持 LUKS 工具
coreutilsmd5sum(1)计算与校验 MD5 讯息摘要
coreutilssha1sum(1)计算与校验 SHA1 讯息摘要
opensslopenssl(1ssl)使用 "openssl dgst" (OpenSSL)计算信息摘要
libsecret-toolssecret-tool(1)存储和取回密码 (CLI)
seahorseseahorse(1)密钥管理工具(GNOME)

参见 “数据加密提示” 的 dm-crypt 和 fscrypt,它们通过 Linux 内核模块实现了自动数据加密架构

GnuPG

GnuPG 是一个开放源代码的加密工具,它可以用来加密和签名文件,以及对其进行验证。它支持对称加密和非对称加密。对称加密使用同一个密钥来加密和解密数据。非对称加密使用一对密钥,一个用于加密,另一个用于解密。非对称加密的安全性取决于密钥对的生成方式。GnuPG 支持多种密钥对生成方式,包括 RSA、DSA 和 ElGamal。GnuPG 也支持 OpenPGP 的标准,因此可以与其他 OpenPGP 实现进行交互。

GnuPG 的主要命令是 gpg(1)。它可以用来生成密钥对、加密和解密文件、签名和验证签名。GnuPG 还提供了一个 gpgv(1) 命令,用来验证签名。

命令说明
gpg --gen-key生成一副新的密钥对
gpg --gen-revoke my_user_ID生成 my_user_ID 的一份吊销证书
gpg --edit-key user_ID交互式的编辑密钥,输入 "help" 来获得帮助信息
gpg -o file --export把所有的密钥输出到文件
gpg --import file从文件导入密钥
gpg --send-keys user_ID发送 user_ID 的公钥到公钥服务器
gpg --recv-keys user_ID从公钥服务器下载 user_ID 的公钥
gpg --list-keys user_ID列出 user_ID 的所有密钥
gpg --list-sigs user_ID列出 user_ID 的签字
gpg --check-sigs user_ID检查 user_ID 密钥签字
gpg --fingerprint user_ID检查 user_ID 的指纹
gpg --refresh-keys更新本地密钥

信任码含义

代码信任描述
-没有所有者信任签名/没有计算
e信任计算失败
q没有足够的信息用于计算
n从不信任这个键
m最低限度的信任
f完全信任
u最终信任

如下命令上传我的 "xxxxxx" 公钥到主流的公钥服务器 "hkp://keys.gnupg.net"。

Shell
gpg --keyserver hkp://keys.gnupg.net --send-keys xxxxxx

默认良好的公钥服务器在 "~/.gnupg/gpg.conf" (旧的位置在 "~/.gnupg/options")文件中设置,此文件包含了以下信息。

Shell
keyserver hkp://keys.gnupg.net

从密钥服务器获取无名密钥。

Shell
gpg --list-sigs --with-colons | grep '^sig.*\[User ID not found\]' |\
  cut -d ':' -f 5| sort | uniq | xargs gpg --recv-keys

有一个错误在 OpenPGP 公钥服务器 (先前的版本 0.9.6),会将键中断为 2 个以上的子键。新的 gnupg (>1.2.1-2) 软件包能够处理这些中断的子键。参见 gpg(1) 下的 "--repair-pks-subkey-bug" 选项.

在文件上使用 GnuPG

命令说明
gpg -a -s fileASCII 封装的签名文件 file.asc
gpg --armor --sign file同上
gpg --clearsign file生成明文签字信息
gpg --clearsign filemail foo@example.org
gpg --clearsign --not-dash-escaped patchfile明文签名的补丁文件
gpg --verify file验证明文文件
gpg -o file.sig -b file生成一份分离的签字
gpg -o file.sig --detach-sig file同上
gpg --verify file.sig file使用 file.sig 验证文件
gpg -o crypt_file.gpg -r name -e file公钥加密,从文件里面获取名字,生成二进制的 crypt_file.gpg
gpg -o crypt_file.gpg --recipient name --encrypt file同上
gpg -o crypt_file.asc -a -r name -e file公钥加密,从文件中获取名字,生成 ASCII 封装的 crypt_file.asc
gpg -o crypt_file.gpg -c file将文件对称加密到 crypt_file.gpg
gpg -o crypt_file.gpg --symmetric file同上
gpg -o crypt_file.asc -a -c file对称加密,从文件到 ASCII 封装的 crypt_file.asc
gpg -o file -d crypt_file.gpg -r name解密
gpg -o file --decrypt crypt_file.gpg同上

在Mutt上使用 GnuPG

增加下面内容到 "~/.muttrc",在自动启动时,避免一个慢的 GnuPG,在索引菜单中按 "S" 来允许它使用。

Shell
macro index S ":toggle pgp_verify_sig\n"
set pgp_verify_sig=no

在 Vim 中使用 GnuPG

gnupg 插件可以让你对扩展名为 ".gpg", ".asc", 和 ".ppg"的文件可靠的运行 GnuPG。[6]

Shell
sudo aptitude install vim-scripts
echo "packadd! gnupg" >> ~/.vim/vimrc

MD5 校验和

md5sum(1) 提供了制作摘要文件的一个工具,它使用 rfc1321 里的方式制作摘要文件.

Shell
md5sum foo bar >baz.md5
cat baz.md5
d3b07384d113edec49eaa6238ad5ff00  foo
c157a79031e1c40f85931829bc5fc552  bar

md5sum -c baz.md5
foo: OK
bar: OK

提示

MD5 校验和的 CPU 计算强度是比 GNU Privacy Guard (GnuPG) 加密签名要少的.在通常情况下,只有顶级的摘要文件才需要加密签名来确保数据完整性.

密码密钥环

在 deepin 系统,提供了GUI(图形用户界面)工具 seahorse(1) (由GNOME开发)管理密码,安全的在密钥环 ~/.local/share/keyrings/* 里面保存它们。

secret-tool(1) 能够从命令行存储密码到钥匙环。

让我们存储 LUKS/dm-crypt 加密磁盘镜像用到的密码

Shell
secret-tool store --label='LUKS passphrase for disk.img' LUKS my_disk.img
Password: ********

这个存储的密码能够被获取并给到其它程序,比如 cryptsetup(8)。

Shell
secret-tool lookup LUKS my_disk.img | \
  cryptsetup open disk.img disk_img --type luks --keyring -
sudo mount /dev/mapper/disk_img /mnt

提示

无论何时,你需要在一个脚本里面提供密码时,使用 secret-tool 来避免将密码直接硬编码到脚本里面