GPG入门

最近遇到了密钥保存的问题:由于本人有热爱折腾操作系统的习惯,所以我的笔记本一般不超过两个月就要重装系统。重装系统前肯定是要备份重要数据的,比如说vps的登陆密钥,Github的密钥。并且我的移动硬盘在最开始使用的时候没有进行加密,所以简单的把私钥拷贝到移动硬盘上是极度不安全的。
So,想到了GPG这个东西:给自己生成一个密钥,用这个密钥来加密要保存的私钥。这样一来就安全多了。
(本文同步更新在本人的个人Blog上,欢迎访问啦0.0)

1. 简介

从前(1991),有位同行名曰Phil Zimmermann,感觉到政府监控着整个互联网,所以他就想:如果所有的数据就这样不加密传输肯定会被政府看到啊,这样不好不好......So,开发出了加密软件PGP。软件一问世,广受好评,但是呢,PGP是商业软件。所以,自由软件基金会决定开发一款PGP的替代品,GPG(GNU Privacy Guard、GnuPG)由此诞生。
GPG是自由软件基金会的GNU计划的一部分,目前受德国政府资助。

2. 安装

(测试环境为Fedora 24)
可以通过官网提供的源码进行安装,也可以通过各发行版的包管理工具进行安装:

sudo dnf install gnupg          # Fedora
sudo apt-get install gnupg      # Ubuntu
sudo yum install gnupg          # CentOS

3. 生成密钥

使用以下命令生成自己的密钥:

gpg --gen-key

会出现一大段文字:先是关于软件的介绍和一些版权信息,然后询问你选择哪种加密算法,我选择默认的RSA and RSA,因为目前来说,RSA算法是安全性最强的。

询问加密算法

然后询问你密钥长度,我选择最长的4096。
询问密钥长度

接下来询问你密钥的有效期,默认值0代表永不过期,我选择默认值。
询问密钥有效期

接下来会让你确认一下是否正确。
输入y确认之后,要求你输入个人信息,软件通过真实姓名、注释和Email地址来构造用户ID,其中注释可以为空。
输入个人信息

然后用户ID就生成了,软件会向你确认信息是否需要修改:输入N修改姓名,C修改注释,E修改Email,O表示确认,Q退出。我输入字母o确认。
确认个人信息

之后会要求你输入一个口令用以保护你的私钥,强烈建议添加口令!
输入口令

然后软件说“需要生成大量随机字节”,你可以随意进行一些操作,看看网页啊,打打字什么的,“这会得到足够的熵”(熵在物理学中是微观状态混乱度的度量)。
生成密钥中

现在,你的公、私钥已经生成并签名!
密钥生成并签名

其中CF9AE128是用户ID的hash,可以代替用户ID。
最后,建议再生成一个撤销证书,以便以后密钥作废时,请求公钥服务器撤销你的公钥:

gpg --ken-revoke [用户ID]

4. 密钥管理

4.1 列出密钥

gpg --list-keys
列出密钥

第一行是公钥文件路径,第二行是公钥信息,第三行是用户ID,第四行是私钥信息。

4.2 删除密钥

gpg --delete-key [用户ID]                   # 删除公钥
gpg --delete-secret-keys [用户ID]           # 删除私钥

嗯...这里有个问题,删除私钥的时候居然不需要输入口令!难道是我电脑的问题?...

4.3 导出密钥

公钥和私钥都是以二进制形式存储,使用armor参数可以导出为ASCII码形式。

导出密钥

4.4 上传公钥

gpg --keyserver hkp://subkeys.pgp.net --send-keys [用户ID]

上传公钥

额......这里出现了一点意外,开头的proxychains4是我用的终端代理,因为没用代理的时候也出现了keyserver error,开了代理也有问题。嗯...明天再研究一下...

4.3 导入密钥

gpg --import [密钥文件]                 # 从密钥文件导入
gpg --keyserver hkp://subkeys.pgp.net --search-keys [用户ID] # 从密钥服务器导入
导入公钥和私钥

这里是我把最开始生成的密钥删除,然后用前面导出的密钥导入的。

5. 加解密

5.1 加密

下面用我的公钥来加密我的vps的登陆私钥:

加密

gpg --recipient JayceCao --output en_vps --encrypt .ssh/vps

--recipient参数后跟对方的用户ID;--output参数后面跟导出的文件名;--encrypt参数后跟要加密的文件。
这里应该注意一个问题,就是你要确定你使用的公钥的可靠性。

5.2 解密

然后用我自己的私钥解密:

gpg --decrypt en_vps > vps

--decrypt参数后跟要解密的文件,然后我这儿用了重定向将解密结果重定向到名为vps的文件中,否则解密结果会直接输出到屏幕。有的介绍说使用--output参数后跟导出文件名,但是我的笔记本上不可以,不知道为什么嗯...

6. 签名

gpg --clearsign vps

这会在当前目录下生成一个名为vps.asc的文件,--clearsign参数表示生成ASCII形式的签名文件,而使用--sign参数生成的文件名为vps.gpg,以二进制形式存储。
通过--verify参数使用对方的公钥进行签名验证:

gpg --verify vps.asc
验证签名

如果和图示回显相同,说明文件在传输过程中没有被修改过。

结束

现在可以愉快地将重要数据统统加密,然后扔到移动硬盘里去了。

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