加密與解密應用
1.檢查文件的MD5校驗和
2.使用GPG實現文件機密性保護，加密和解密操作
3.使用GPG的簽名機制，驗證數據的來源正確性
加密算法主要有以下幾種分類：
1.爲確保數據機密性算法：
a) 對稱加密算法(AES,DES)
b) 非對稱加密算法（RSA，DSA）
2.爲確保數據完整性算法：
a) 信息摘要（MD5，SHA256，SHA512）
步驟一：檢查文件的MD5校驗和
1） 查看文件改動前的校驗和，複製爲新文件其校驗和不變
[root@proxy ~]# vim file1.txt
abcdef
123456779
[root@proxy ~]# cp file1.txt file2.txt
[root@proxy ~]# cat file1.txt > file3.txt
[root@proxy ~]# md5sum file?.txt //文件內容一致，則校驗和也不變
b92aa0f8aa5d5af5a47c6896283f3536 file1.txt
b92aa0f8aa5d5af5a47c6896283f3536 file2.txt
b92aa0f8aa5d5af5a47c6896283f3536 file3.txt
2） 對文件內容稍作改動，再次檢查校驗和，會發現校驗和已大不相同
[root@proxy ~]# echo "x" >> file1.txt
[root@proxy ~]# md5sum file?.txt
6be3efe71d8b4b1ed34ac45f4edd2ba7 file1.txt
b92aa0f8aa5d5af5a47c6896283f3536 file2.txt
b92aa0f8aa5d5af5a47c6896283f3536 file3.txt
步驟二：使用GPG對稱加密方式保護文件
GnuPG是非常流行的加密軟件，支持所有常見加密算法，並且開源免費使用。
1）確保已經安裝了相關軟件（默認已經安裝好了）
[root@proxy ~]# yum -y install gnupg2 //安裝軟件
[root@proxy ~]# gpg --version //查看版本
gpg (GnuPG) 2.0.22
2） gpg使用對稱加密算法加密數據的操作
執行下列操作：
[root@proxy ~]# gpg -c file2.txt
.. ..
根據提示依次輸入兩次密碼即可。如果是在GNOME桌面環境，設置密碼的交互界面會是彈出的窗口程序，如圖-1所示：
如果是在tty終端執行的上述加密操作，則提示界面也是文本方式的，如圖-2所示。
根據提示輸入兩次口令，加密後的文件（自動添加後綴 .gpg）就生成了，傳遞過程中只要發送加密的文件（比如 file2.txt.gpg）就可以了。
[root@proxy ~]# cat file2.txt.gpg //查看加密數據爲亂碼
3）使用gpg對加密文件進行解密操作
收到加密的文件後，必須進行解密才能查看其內容。
[root@proxy ~]# gpg -d file2.txt.gpg > file2.txt //解密後保存
gpg: 3DES 加密過的數據
.. .. //根據提示輸入正確密碼
[root@proxy ~]# cat file2.txt //查看解密後的文件
abcdef
123456779
步驟三：使用GPG非對稱加密方式保護文件
非對稱加密/解密文件時，UserA（192.168.4.100）生成私鑰與公鑰，並把公鑰發送給UserB（192.168.4.5），UserB使用公鑰加密數據，並把加密後的數據傳給UserA，UserA最後使用自己的私鑰解密數據。
實現過程如下所述。
1）接收方UserA創建自己的公鑰、私鑰對(在192.168.4.100操作)
[root@client ~]# gpg --gen-key //創建密鑰對
… …
請選擇您要使用的密鑰種類：
(1) RSA and RSA (default) //默認算法爲RSA
(2) DSA and Elgamal
(3) DSA (僅用於簽名)
(4) RSA (僅用於簽名)
您的選擇？ //直接回車默認(1)
RSA 密鑰長度應在 1024 位與 4096 位之間。
您想要用多大的密鑰尺寸？(2048) //接受默認2048位
您所要求的密鑰尺寸是 2048 位
請設定這把密鑰的有效期限。
0 = 密鑰永不過期
<n> = 密鑰在 n 天后過期
<n>w = 密鑰在 n 周後過期
<n>m = 密鑰在 n 月後過期
<n>y = 密鑰在 n 年後過期
密鑰的有效期限是？(0) //接受默認永不過期
密鑰永遠不會過期
以上正確嗎？(y/n)y //輸入y確認
You need a user ID to identify your key; the software constructs the user ID
from the Real Name, Comment and Email Address in this form:
"Heinrich Heine (Der Dichter) <[email protected]>"
真實姓名：UserA
電子郵件地址：[email protected]
註釋：UserA
您選定了這個用戶標識：
“UserA (UserA) <[email protected]>”
更改姓名(N)、註釋(C)、電子郵件地址(E)或確定(O)/退出(Q)？O //輸入大寫O確認
您需要一個密碼來保護您的私鑰。
我們需要生成大量的隨機字節。這個時候您可以多做些瑣事(像是敲打鍵盤、移動
鼠標、讀寫硬盤之類的)，這會讓隨機數字發生器有更好的機會獲得足夠的熵數。
gpg: 正在檢查信任度數據庫
gpg: 需要 3 份勉強信任和 1 份完全信任，PGP 信任模型
gpg: 深度：0 有效性： 1 已簽名： 0 信任度：0-，0q，0n，0m，0f，1u
pub 2048R/421C9354 2017-08-16
密鑰指紋 = 8A27 6FB5 1315 CEF8 D8A0 A65B F0C9 7DA6 421C 9354
uid UserA (UserA) <[email protected]>
sub 2048R/9FA3AD25 2017-08-16
注意：生產密鑰後當前終端可能會變的無法使用，執行reset命令即可，或者關閉後再開一個終端。
2）UserA導出自己的公鑰文件(在192.168.4.100操作)
用戶的公鑰、私鑰信息分別保存在pubring.gpg和secring.gpg文件內：
[root@client ~]# gpg --list-keys //查看公鑰環
/root/.gnupg/pubring.gpg
------------------------------
pub 2048R/421C9354 2017-08-16
uid UserA (User A) <[email protected]>
sub 2048R/9FA3AD25 2017-08-16
使用gpg命令結合–export選項將其中的公鑰文本導出：
[root@client ~]# gpg -a --export UserA > UserA.pub
//--export的作用是導出密鑰，-a的作用是導出的密鑰存儲爲ASCII格式
[root@client ~]# scp UserA.pub 192.168.4.5:/tmp/
//將密鑰傳給Proxy
3）UserB導入接收的公鑰信息（在192.168.4.5操作）
使用gpg命令結合–import選項導入發送方的公鑰信息，以便在加密文件時指定對應的公鑰。
[root@proxy ~]# gpg --import /tmp/UserA.pub
gpg: 密鑰 421C9354：公鑰“UserA (UserA) <[email protected]>”已導入
gpg: 合計被處理的數量：1
gpg: 已導入：1 (RSA: 1)
4) UserB使用公鑰加密數據，並把加密後的數據傳給UserA（在192.168.4.5操作）
[root@proxy ~]# echo "I love you ." > love.txt
[root@proxy ~]# gpg -e -r UserA love.txt
無論如何還是使用這把密鑰嗎？(y/N)y //確認使用此密鑰加密文件
//-e選項是使用密鑰加密數據
//-r選項後面跟的是密鑰，說明使用哪個密鑰對文件加密
[root@proxy ~]# scp love.txt.gpg 192.168.4.100:/root //加密的數據傳給UserA
5）UserA以自己的私鑰解密文件（在192.168.4.100操作）
[root@client ~]# gpg -d love.txt.gpg > love.txt
您需要輸入密碼，才能解開這個用戶的私鑰：“UserA (UserA) <[email protected]>”
2048 位的 RSA 密鑰，鑰匙號 9FA3AD25，建立於 2017-08-16 (主鑰匙號 421C9354)
//驗證私鑰口令
gpg: 由 2048 位的 RSA 密鑰加密，鑰匙號爲 9FA3AD25、生成於 2017-08-16
“UserA (UserA) <[email protected]>”
[root@client ~]# cat love.txt //獲得解密後的文件內容
I love you.
步驟四：使用GPG的簽名機制，檢查數據來源的正確性
使用私鑰簽名的文件，是可以使用對應的公鑰驗證簽名的，只要驗證成功，則說明這個文件一定是出自對應的私鑰簽名，除非私鑰被盜，否則一定能證明這個文件來自於某個人！
1）在client(192.168.4.100)上，UserA爲軟件包創建分離式簽名
將軟件包、簽名文件、公鑰文件一起發佈給其他用戶下載。
[root@client ~]# tar zcf log.tar /var/log //建立測試軟件包
[root@client ~]# gpg -b log.tar //創建分離式數字簽名
[root@client ~]# ls -lh log.tar*
-rw-rw-r--. 1 root root 170 8月 17 21:18 log.tar
-rw-rw-r--. 1 root root 287 8月 17 21:22 log.tar.sig
[root@client ~]# scp log.tar* 192.168.4.5:/root //將簽名文件與簽名傳給UserB
2）在192.168.4.5上驗證簽名
[root@proxy ~]# gpg --verify log.tar.sig log.tar
gpg:於2028年06月07日 星期六 23時23分23秒 CST 創建的簽名，使用 RSA，鑰匙號 421C9354
gpg: 完好的簽名，來自於“UserA (UserA) <[email protected]>”
.. ..