Linux中通过 GPG 加解密文件

GPG 是一个用于加解密的命令行工具，其中包含了对一些常用的加解密场景的支持命令。

GPG 是 GnuPG (GnuPrivacyGuard) 的缩写。其中的 PG 是指 PGP (Pretty Good Privacy)：https://en.wikipedia.org/wiki/Pretty_Good_Privacy

PGP 是商业用的加密软件，GPG 是自由软件基金开发的开源替代版本。

GPG 是如何进行加密的？

GPG 加密

要使用 GPG，你首先需要有一个 GPG 密钥。

GPG 密钥是你在后面的教程中用来加密（或解密）文件的东西。它也是用来识别你的身份的，你的名字和电子邮件也会与密钥绑定。

GPG 密钥的工作原理是使用两个文件，一个私钥和一个公钥。这两个密钥是相互联系的，并且 GPG 的所有功能都需要使用它们，特别是对文件加密和解密。

当你用 GPG 加密一个文件时，它使用的是私钥。然后，这个新的加密文件只能用配对的公钥进行解密。

私钥，顾名思义，是以私下的、不给任何人看的方式来存储的密钥。

另一方面，公钥是用来给其他人的，或者你希望能够解密你的文件的任何人。

这就是 GPG 的加密方法的主要作用。它允许你对文件进行本地加密，然后允许其他人确保他们收到的文件实际上是由你发送的。因为他们能够解密文件的唯一方法是使用你的公钥，而这只有在文件首先使用你的私钥加密的情况下才有效。

反之，其他人可以用你的公钥对文件进行加密，而唯一能够解密的方法是用你的私钥。因此，允许其他人公开发布文件，而不用担心除了你以外的人能够阅读它们。（LCTT 译注：另外一个常见的用例是你用你的私钥对公开发布的文件进行签名，别人使用你的公钥通过验证你的签名而确信文件是你发布的、并没有被篡改。但本文没有涉及这个用例。）

换句话说，如果一个文件是用私钥加密的，它只能用相应的公钥解密。而如果一个文件是用公钥加密的，它只能用相应的私钥解密。

你已经在使用 GPG 而没有意识到

一个最常见的使用 GPG 的例子是在 Linux 软件包管理器中，特别是 外部仓库。你把开发者的公钥添加到你系统的可信密钥中。开发者用他/她的私钥签署软件包（生成签名）。由于你的 Linux 系统拥有该公钥文件，它就能理解该软件包实际上是来自受信任的开发者。

许多加密服务在你没有意识到的情况下使用了某种 GPG 的实现。但现在最好不要去研究这些细节。

现在你对这个概念有点熟悉了，让我们看看如何使用 GPG 来加密一个文件，然后用它来解密。

用 GPG 对文件进行加密和解密

这是一个非常简单的场景。我假定你只有一个系统，你想看看 GPG 是如何工作的。你并没有把文件发送到其他系统。你对文件进行加密，然后在同一个系统上解密。

当然，这不是一个实际的用例，但这也不是本教程的目的。我的目的是让你熟悉 GPG 命令和功能。之后，你可以在现实世界中使用这些知识（如果需要的话）。为此，我将告诉你如何与他人分享你的公钥。

第一步：安装 GPG

GPG 可以在大多数发行版的软件库中找到，开箱即用。

在基于 Debian 和 Ubuntu 的系统中，安装 gpg 包：

sudo apt install gpg1.

如果你使用 基于 Arch 的发行版，用 pacman 命令 安装 gnupg 软件包：

sudo pacman -S gnupg1.

第二步：生成一个 GPG 密钥

在你的系统上生成一个 GPG 密钥只需要一条简单的命令。

只要运行下面的命令，就会生成你的密钥（你可以对大多数问题使用默认值，如下面的下划线部分所示）。

gpg --full-generate-key 1.

生成 GPG 密钥

检查 GPG 密钥

然后你可以通过使用 --list-secret-keys 和 --list-public-keys 参数，分别看到私钥和公钥都是通过 pub 下显示的那个 ID 相互绑定的。

列出 GPG 密钥

第三步：用 GPG 加密一个文件

现在你已经设置了 GPG 密钥，你可以开始对我们的文件进行加密了。

使用下面的命令来加密文件：

gpg --encrypt --output file.gpg --recipient [email protected] file1.

让我们快速浏览一下该命令的内容：

首先，你指定了 —encrypt 选项。这告诉 GPG，我们将对一个文件进行加密。

接下来，你指定了 --output file.gpg。这可以是任何名字，不过惯例是给你要加密的文件的名称加上 .gpg 扩展名（所以 message.txt 会变成 message.txt.gpg）。

接下来，你输入 —recipient [email protected]。这指定了一个相应的 GPG 密钥的电子邮件，这个密钥实际上在这个系统上还不存在。

有点迷惑？

工作原理是，你在这里指定的电子邮件必须与你本地系统中的公钥相联系。

通常情况下，这将是来自另外一个人的 GPG 公钥，你要用它来加密你的文件。之后，该文件将只能用该用户的私钥进行解密。

在这个例子中，我将使用我以前的与 [email protected] 关联的 GPG 密钥。因此，其逻辑是，我用 [email protected] 的 公钥 对文件进行加密，然后只能用 [email protected] 的 私钥 进行解密。

如果你是为别人加密文件，你只有该公钥，但由于你是为自己加密文件，你的系统上有这两个密钥。

最后，你只需指定你要加密的文件。在这个例子中，让我们使用一个名为 message.txt 的文件，内容如下：

We're encrypting with GPG! 1. 

文本文件样本

同样地，如果电子邮件是 [email protected]，新的 GPG 命令将如下所示：

gpg --encrypt --output message.txt.gpg --recipient [email protected] message.txt 1.

用 GPG 加密文件

如果你尝试阅读该文件，你会看到它看起来像乱码。这是预料之中的，因为该文件现在已经被加密了。

读取加密文件会产生乱码

现在让我们删除未加密的 message.txt 文件，这样你就可以看到 message.txt.gpg 文件实际上在没有原始文件的情况下也能正常解密。

第四步：用 GPG 解密加密的文件

最后，让我们来实际解密加密的信息。你可以用下面的命令来做。

gpg --decrypt --output file file.gpg1.

通过这里的参数，我们首先指定 —decrypt，它告诉 GPG 你将会解密一个文件。

接下来，你输入 —output 文件，这只是告诉 GPG，在你解密后，你将把我们文件的解密形式保存到哪个文件。

最后，你输入 file.gpg，这是你的加密文件的路径。

按照这个例子，我使用的命令是这样的。

gpg --decrypt --output message.txt message.txt.gpg 1.

用GPG解密文件

然后就完成了！当你想用 GPG 加密和解密文件时，这就是全部内容了。

剩下你可能想知道的是如何与他人分享你的公钥，以便他们在将文件发送给你之前对其进行加密。

发送和接收 GPG 密钥

要给别人发送一个 GPG 密钥，你首先需要从你的钥匙链中导出它，它包含了你所有的公钥和私钥。

要导出一个密钥，只需在你的钥匙链中找到密钥的 ID，然后运行以下命令，用密钥的 ID 替换 id，用你想保存的文件名替换 key.gpg。

gpg --output key.gpg --export id 1.

导出 GPG 公钥

要导入一个密钥，只需把输出文件（来自前面的命令）给其他用户，然后让他们运行下面的命令。

gpg --import key.gpg 1.

但要正常使用该密钥，你需要验证该密钥，以便 GPG 正确地信任它。

这可以通过在其他用户的系统上使用 --edit-key 参数来完成，然后对密钥进行签名。

首先运行 gpg --edit-key id：

GPG 编辑密钥

接下来，使用 —fpr 参数，它将显示密钥的指纹。这个命令的输出应该与你自己机器上的输出进行验证，这可以通过在你的系统上运行同样的 --edit-key 参数来找到。

GPG 密钥的指纹

如果一切吻合，只需使用 —sign 参数，一切就可以开始了。

签署 GPG 密钥

就是这样！其他用户现在可以开始用你的公钥加密文件了，就像你之前做的那样，这可以确保它们只有在你用你的私钥解密时才能被你读取。

这就是使用 GPG 的所有基础知识！