一、引言
最近在对接银行向的时候,行内要求采用PGP方式对数据文件进行加密,首先我们需要生成密钥对,然后导出公钥给对方,导出
私钥以供后面程序解密使用。
关于GPG基本的介绍,在这里就不介绍了,大家自行百度就行了,本文主要分享项目中用的干货。
二、创建密钥对
$ gpg --gen-key
操作实例:
[fan 18:58:33]~$ gpg --gen-key gpg (GnuPG) 1.4.20; Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc. This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. 请选择您要使用的密钥种类: (1) RSA and RSA (default) (2) DSA and Elgamal (3) DSA (仅用于签名) (4) RSA (仅用于签名) 您的选择? RSA 密钥长度应在 1024 位与 4096 位之间。 您想要用多大的密钥尺寸?(2048) 4096 您所要求的密钥尺寸是 4096 位 请设定这把密钥的有效期限。 0 = 密钥永不过期 <n> = 密钥在 n 天后过期 <n>w = 密钥在 n 周后过期 <n>m = 密钥在 n 月后过期 <n>y = 密钥在 n 年后过期 密钥的有效期限是?(0) 密钥永远不会过期 以上正确吗?(y/n) y 您需要一个用户标识来辨识您的密钥;本软件会用真实姓名、注释和电子邮件地址组合 成用户标识,如下所示: “Heinrich Heine (Der Dichter) <heinrichh@duesseldorf.de>” 真实姓名: Fan 电子邮件地址: fan@qq.com 注释: github 您选定了这个用户标识: “Fan(github) <fan@qq.com>” 更改姓名(N)、注释(C)、电子邮件地址(E)或确定(O)/退出(Q)? O 您需要一个密码来保护您的私钥。 我们需要生成大量的随机字节。这个时候您可以多做些琐事(像是敲打键盘、移动 鼠标、读写硬盘之类的),这会让随机数字发生器有更好的机会获得足够的熵数。 ....+++++ 随机字节不够多。请再做一些其他的琐事,以使操作系统能搜集到更多的熵! (还需要184字节) +++++ 我们需要生成大量的随机字节。这个时候您可以多做些琐事(像是敲打键盘、移动 鼠标、读写硬盘之类的),这会让随机数字发生器有更好的机会获得足够的熵数。 随机字节不够多。请再做一些其他的琐事,以使操作系统能搜集到更多的熵! (还需要231字节) ...+++++ 随机字节不够多。请再做一些其他的琐事,以使操作系统能搜集到更多的熵! (还需要170字节) +++++ gpg: 密钥 2DBA87CF 被标记为绝对信任 公钥和私钥已经生成并经签名。 gpg: 正在检查信任度数据库 gpg: 需要 3 份勉强信任和 1 份完全信任,PGP 信任模型 gpg: 深度:0 有效性: 1 已签名: 0 信任度:0-,0q,0n,0m,0f,1u pub 4096R/2DBA87CF 2017-04-11 密钥指纹 = 3C00 AC7B 3D06 E22E AEDE 72B0 B28F ACA4 2EBC 87DF uid Fan (github) <fan@qq.com> sub 4096R/873278A9 2017-04-11 gpg key已经生成 ---------------------------------------------- # 后续操作 # 列出密钥 [fan 19:24:44]~$ gpg --list-secret-keys --keyid-format LONG # 最好制作一张撤销证书,用于密钥作废,请求外部公钥服务器撤销你的公钥 # 将二进制的公钥(私钥)导出为ASSCII码 # 上传公钥到公钥服务器。这里使用阮一峰的命令有一些问题,但可以正常工作 gpg --send-keys [用户ID] # 生成用于公布的公钥指纹(用于他人校验) gpg --fingerpint [用户ID] 密钥指纹 = 3C00 AC7B 3D06 E22E AEDE 72B0 B28F ACA4 2EBC 87DF
上面将在生成秘钥过程中每一步需要做的事情进行了说明,大家按照说明就可以生成秘钥了。
三、导出秘钥并备份
导出公钥:
gpg --armor --output public-key-gmail.txt --export MASTERKEYID
导出私钥:
gpg --armor --output secret-key-gmail.txt --export-secret-keys MASTERKEYID
注意:上面的MASTERKEYID 代表的是 主key_id,可以填写我们生成密钥的时候 输入的 名字
四、密钥管理
4.1 列出密钥
list-keys参数列出系统中已有的密钥.
gpg --list-keys
显示结果如下:
/home/ruanyf/.gnupg/pubring.gpg ------------------------------- pub 4096R/EDDD6D76 2013-07-11 uid Ruan YiFeng <yifeng.ruan@gmail.com> sub 4096R/3FA69BE4 2013-07-11
第一行显示公钥文件名(pubring.gpg),第二行显示公钥特征(4096位,Hash字符串和生成时间),第三行显示"用户ID",第四行显示私钥特征。
如果你要从密钥列表中删除某个密钥,可以使用delete-key参数。
gpg --delete-key [用户ID]
4.2 输出密钥
公钥文件(.gnupg/pubring.gpg)以二进制形式储存,armor参数可以将其转换为ASCII码显示。
gpg --armor --output public-key.txt --export [用户ID]
"用户ID"指定哪个用户的公钥,output参数指定输出文件名(public-key.txt)。
类似地,export-secret-keys参数可以转换私钥。
gpg --armor --output private-key.txt --export-secret-keys
4.3 上传公钥
公钥服务器是网络上专门储存用户公钥的服务器。send-keys参数可以将公钥上传到服务器。
gpg --send-keys [用户ID] --keyserver hkp://subkeys.pgp.net
使用上面的命令,你的公钥就被传到了服务器subkeys.pgp.net,然后通过交换机制,所有的公钥服务器最终都会包含你的公钥。
由于公钥服务器没有检查机制,任何人都可以用你的名义上传公钥,所以没有办法保证服务器上的公钥的可靠性。通常,你可以在网站上公布一个公钥指纹,让其他人核对下载到的公钥是否为真。fingerprint参数生成公钥指纹。
gpg --fingerprint [用户ID]
4.4 输入密钥
除了生成自己的密钥,还需要将他人的公钥或者你的其他密钥输入系统。这时可以使用import参数。
gpg --import [密钥文件]
为了获得他人的公钥,可以让对方直接发给你,或者到公钥服务器上寻找。
gpg --keyserver hkp://subkeys.pgp.net --search-keys [用户ID]
正如前面提到的,我们无法保证服务器上的公钥是否可靠,下载后还需要用其他机制验证.
五、加密和解密
5.1 加密
假定有一个文本文件demo.txt,怎样对它加密呢?
encrypt参数用于加密。
gpg --recipient [用户ID] --output demo.en.txt --encrypt demo.txt
recipient参数指定接收者的公钥,output参数指定加密后的文件名,encrypt参数指定源文件。运行上面的命令后,demo.en.txt就是已加密的文件,可以把它发给对方。
5.2 解密
对方收到加密文件以后,就用自己的私钥解密。
gpg --decrypt demo.en.txt --output demo.de.txt
decrypt参数指定需要解密的文件,output参数指定解密后生成的文件。运行上面的命令,demo.de.txt就是解密后的文件。
GPG允许省略decrypt参数。
gpg demo.en.txt
运行上面的命令以后,解密后的文件内容直接显示在标准输出。
六、签名
6.1 对文件签名
有时,我们不需要加密文件,只需要对文件签名,表示这个文件确实是我本人发出的。sign参数用来签名。
gpg --sign demo.txt
运行上面的命令后,当前目录下生成demo.txt.gpg文件,这就是签名后的文件。这个文件默认采用二进制储存,如果想生成ASCII码的签名文件,可以使用clearsign参数。
gpg --clearsign demo.txt
运行上面的命令后 ,当前目录下生成demo.txt.asc文件,后缀名asc表示该文件是ASCII码形式的。
如果想生成单独的签名文件,与文件内容分开存放,可以使用detach-sign参数。
gpg --detach-sign demo.txt
运行上面的命令后,当前目录下生成一个单独的签名文件demo.txt.sig。该文件是二进制形式的,如果想采用ASCII码形式,要加上armor参数。
gpg --armor --detach-sign demo.txt
6.2 签名+加密
上一节的参数,都是只签名不加密。如果想同时签名和加密,可以使用下面的命令。
gpg --local-user [发信者ID] --recipient [接收者ID] --armor --sign --encrypt demo.txt
local-user参数指定用发信者的私钥签名,recipient参数指定用接收者的公钥加密,armor参数表示采用ASCII码形式显示,sign参数表示需要签名,encrypt参数表示指定源文件。
6.3 验证签名
我们收到别人签名后的文件,需要用对方的公钥验证签名是否为真。verify参数用来验证。
gpg --verify demo.txt.asc demo.txt
举例来说,openvpn网站就提供每一个下载包的gpg签名文件。你可以根据它的说明,验证这些下载包是否为真。