Linux GPG加密工具
GNU Privacy Guard (GnuPG或GPG) 是一个完全免费的开源实现，用于OpenPGP标准的数据加密和解密。这种加密方式可以用于保护敏感数据，确保其在传输过程中不被截获或篡改。本文将介绍在Linux环境中如何使用GPG加密工具。
1. 安装和设置GPG
安装gpg
在大多数Linux发行版中，GPG已经预先安装了。
如果未安装，则可以使用相应的包管理器进行安装。例如，在基于Debian的系统上，可以使用以下命令：
sudo apt-get install gnupg
创建gpg密钥
首次使用GPG时，需要生成一对密钥，包括公钥和私钥。这可以通过以下命令完成：
gpg --gen-key
我给我的Arnold用户/sxana@qq.com邮箱创建了密钥：
root@sx-virtual-machine:/userdata/testOtherPrj/20231108_testKeys# gpg --gen-key
gpg (GnuPG) 2.2.19; Copyright (C) 2019 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.
Note: Use "gpg --full-generate-key" for a full featured key generation dialog.
GnuPG needs to construct a user ID to identify your key.
Real name: Arnold
Email address: sxana@qq.com
You selected this USER-ID:
"Arnold <sxana@qq.com>"
Change (N)ame, (E)mail, or (O)kay/(Q)uit? O
We need to generate a lot of random bytes. It is a good idea to perform
some other action (type on the keyboard, move the mouse, utilize the
disks) during the prime generation; this gives the random number
generator a better chance to gain enough entropy.
We need to generate a lot of random bytes. It is a good idea to perform
some other action (type on the keyboard, move the mouse, utilize the
disks) during the prime generation; this gives the random number
generator a better chance to gain enough entropy.
gpg: key C0304E2CCF82E773 marked as ultimately trusted
gpg: directory '/root/.gnupg/openpgp-revocs.d' created
gpg: revocation certificate stored as '/root/.gnupg/openpgp-revocs.d/739D66D45E6FEF19870D1188C0304E2CCF82E773.rev'
public and secret key created and signed.
pub rsa3072 2023-11-08 [SC] [expires: 2025-11-07]
739D66D45E6FEF19870D1188C0304E2CCF82E773
uid Arnold <sxana@qq.com>
sub rsa3072 2023-11-08 [E] [expires: 2025-11-07]
关于公钥私钥原理，可以参考文章：SSH公钥原理（密钥，秘钥，私钥）
2. GPG密钥管理
2.1 查看密钥列表、导出和导入GPG密钥、删除密钥
查看密钥列表
gpg --list-keys
关于密钥信任级别（ultimate、unknown、none、marginal、full）
在GPG中，ultimate和unknown是表示密钥信任级别的术语。
-
ultimate：表示你对这个密钥有最高程度的信任。通常，你自己生成的密钥的信任级别会被设置为ultimate，因为你可以确定这个密钥确实属于你，而且你完全控制这个密钥。 -
unknown：表示你对这个密钥的信任程度未知。这可能是因为这个密钥是新导入到你的密钥环的，你还没有设定对它的信任级别。
GPG的信任模型允许你设定对每个公钥的信任级别，以帮助确定其他公钥的有效性。除了ultimate和unknown外，还有以下几种信任级别：
-
none：表示你对这个密钥没有信任。 -
marginal：表示你相当确定这个密钥的所有者就是它声称的那个人。 -
full：表示你非常确定这个密钥的所有者就是它声称的那个人。
在大多数情况下，你不需要手动设定密钥的信任级别，除非你在使用GPG的Web of Trust特性。
导出公钥
共享公钥使其他人能够发送加密消息。下面的命令将公钥导出到文件：
gpg --output public.key --armor --export [Your-Email]
注意：如果同一个邮箱下有多个密钥，统统导出到一个文件。
导入公钥
当接收别人的公钥时，需要将其导入密钥环。可以使用以下命令：
gpg --import public.key
注意：如果密钥文件中有多个公钥（应该是同一个邮箱），都会统统导入。
删除密钥（公钥和私钥）
要删除GPG密钥对（包括公钥和私钥），需要先知道密钥的ID。可以通过以下命令列出所有的公钥，并找到要删除的公钥的ID：
gpg --list-keys
该命令将列出密钥环中的所有公钥，每个公钥都有一个唯一的ID。找到要删除的公钥的ID后，可以使用以下命令来删除它：
gpg --delete-key YOUR_KEY_ID
这里，YOUR_KEY_ID应替换为你想要删除的公钥的ID。
注意：如果还存在与公钥相关联的私钥，那么在尝试删除公钥时，GPG会提示你首先需要删除私钥。可以使用以下命令来删除私钥：
gpg --delete-secret-key YOUR_KEY_ID
在删除私钥之后，就可以按照上面的步骤来删除公钥了。
请谨慎处理这些操作，因为一旦删除了密钥，就无法恢复。除非你有备份，否则所有用该密钥加密的信息都将无法解密。
示例
删除公钥，提示这个公钥包含私钥，要先删除私钥：
删除私钥后，我们再删除公钥：
2.2 备份和恢复GPG密钥
备份私钥
私钥是非常重要的，因此应该定期备份。下面的命令可以将私钥导出到文件：
gpg --output private.key --armor --export-secret-keys [Your-Email]
注意：如果邮箱下只有公钥没有私钥，是没法备份的。会输出像以下结果：
正常备份私钥，是像下面结果：
恢复私钥
如果需要从备份中恢复私钥，可以使用以下命令：
gpg --import private.key
3. 加密和解密数据
GPG支持多种数据类型的加密和解密，包括文本、二进制文件等。
加密数据
下面的命令将对doc.txt进行加密：
gpg --output doc.gpg --encrypt --recipient [Recipient-Email] doc.txt
解密数据
接收者可以使用自己的私钥来解密数据：
gpg --output doc.txt --decrypt doc.gpg
4. 使用GPG进行数字签名
数字签名提供了一种方法来验证消息的完整性和来源。
创建数字签名
gpg --output doc.sig --detach-sig doc.txt
验证数字签名
gpg --verify doc.sig doc.txt
5. GPG技术点解析
5.1 GPG加密原理
GPG使用公钥加密算法，这意味着每个用户都有一对密钥。公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。由于私钥需要保密，所以通常存储在用户的本地系统上，并通过密码保护。
5.2 GPG与对称加密
虽然GPG主要使用公钥加密，但实际上它使用了一种混合的方法。对于大型数据，GPG会生成一个一次性的会话密钥，并使用此密钥进行对称加密。然后，再用接收者的公钥加密会话密钥。
5.3 GPG数字签名原理
GPG的另一个重要功能是数字签名。这是通过将数据的哈希值和私钥一起加密来实现的。结果就是一个数字签名，可以附加到数据上。验证签名时，将使用发送者的公钥进行解密，然后比较解密后的哈希值和数据的当前哈希值。如果两个哈希值匹配，那么数据就是完整的，没有被篡改。
6. GPG简单文件非对称加密解密示例（脚本自动无阻塞输入）
使用gpg命令时直接指定密码（例如，通过脚本进行加密），可以使用--passphrase参数。但是我测试发现，即使使用了--passphrase，也会弹出消息提示输入passphrase，然后有两种解决办法，一种是把密码写在文件里，执行命令时去读，另一种是使用管道，用echo命令将密码传给gpg命令，我们使用第二种方法。
下面是如何做到这一点的示例：
1. 加密
echo 'YourPassPhrase' | gpg --batch --yes --passphrase-fd 0 --symmetric --cipher-algo AES256 -o outputfile.gpg inputfile.tar.gz
这个命令是用来执行对称加密的，具体来说就是使用GPG将一个名为inputfile.tar.gz的tar压缩包加密为outputfile.gpg。下面是对每个部分的解释：
-
echo 'YourPassPhrase'：这个命令输出你的密码字符串YourPassPhrase（请替换为你自己的密码）。由于后面有管道操作符|，所以这个输出将会作为下一个命令的输入。 -
|：管道操作符。它会将前一个命令的标准输出作为后一个命令的标准输入。 -
gpg：这是GNU Privacy Guard工具的命令行接口，它提供加密和签名功能。 -
--batch：告诉GPG在批处理模式下运行，即不要求用户交互输入。 -
--yes：对所有提示自动回答“yes”，例如覆盖文件等操作。 -
--passphrase-fd 0：指示GPG从文件描述符0读取密码，也就是从标准输入中获取密码。在这里，标准输入已经被前面的echo命令通过管道重定向了。 -
--symmetric：指示GPG使用对称加密，意味着加密和解密使用相同的密码。 -
--cipher-algo AES256：选择AES256作为对称加密算法。AES256是一种广泛使用的高强度加密算法。 -
-o outputfile.gpg：指定输出文件的名称。在这个例子中，加密后的文件将保存为outputfile.gpg。 -
inputfile.tar.gz：指定要加密的输入文件，这里是名为inputfile.tar.gz的tar压缩包。
综合来看，这个命令的执行流程是：首先输出密码，然后通过管道将该密码作为GPG命令的输入，GPG命令根据提供的参数进行对称加密，最终生成加密后的文件outputfile.gpg。
示例
2. 解密
echo 'YourPassPhrase' | gpg --batch --yes --passphrase-fd 0 -o outputfile.tar.gz -d inputfile.gpg
在这个命令中，
-
echo 'YourPassPhrase'：这个命令会输出你的密码。 -
|：这个符号是管道操作，它将前一个命令的输出作为下一个命令的输入。 -
gpg --batch --yes --passphrase-fd 0 -o outputfile.tar.gz -d inputfile.gpg：这个命令会从标准输入（由--passphrase-fd 0指定）读取密码，并用该密码来解密inputfile.gpg。
同样的，虽然这种方法可以实现在命令行中直接输入密码，但请注意这并不安全，特别是在多用户的环境中，因为其他用户可能可以查看到正在运行的进程和它们的命令行参数。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-771671.html
示例
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注意事项
- 上述加密解密命令不能将输入文件和输出文件写成相同，否则报错。
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