Linux系統(tǒng)中校驗(yàn)下載文件的完整性方法(MD5,SHA1,PGP)

2020-07-10 11:44:14

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供稿：網(wǎng)友

Linux下的學(xué)習(xí)開始總是艱難的，但有的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)Linux下遠(yuǎn)比Windows的操作來的實(shí)在的多——這下載文件的完整性就是其中一件，讓本人覺著很爽的一件事情。在編譯安裝各種軟件的時(shí)候，總要到各個(gè)網(wǎng)站上收集下軟件源碼包。正由于此，軟件的入口就非常復(fù)雜，校驗(yàn)下載的文件是否被修改過就顯得非常有必要了。而校驗(yàn)方法當(dāng)前一般是MD5，SHA1，PGP三種。在Windows那個(gè)漫長的歲月里（滄桑有木有），一般只能接觸到前兩種——前提是你會(huì)去校驗(yàn)的話。

MD5校驗(yàn)

原理：對文件進(jìn)行MD5 Hash，求出文件的MD5哈希值，通過下載后文件MD5哈希值和發(fā)布者提供的MD5哈希值是否一致來判斷文件是否在發(fā)布者發(fā)布之后被篡改過。
說明：壽命老長的一個(gè)Hash算法，適用范圍廣，網(wǎng)站存儲(chǔ)密碼也經(jīng)常使用。不同的文件產(chǎn)生的MD5哈希值是唯一的，但這點(diǎn)已經(jīng)有辦法通過對文件進(jìn)行少量的修改，讓文件的MD5后的哈希值保持一致。
使用：在CentOS下，要對文件進(jìn)行MD5 Hash是很簡單的，一個(gè) md5sum 命令即可：

復(fù)制代碼

代碼如下:

# $是終端提示符，非輸入.
# #號是注釋
# 沒有提示符的是輸出
#直接輸出MD5 Hash
$ md5sum your-downloaded-file-name
fd4a1b802373c57c10c926eb7ac823d8 your-downloaded-file-name#將MD5 Hash值保存到md5-hash.txt文件中.
$ md5sum your-downloaded-file-name > md5-hash.txt
# 顯示輸出的md5-hast.txt內(nèi)容
$ cat md5-hash.txt
fd4a1b802373c57c10c926eb7ac823d8 your-downloaded-file-name# 通過md5-hash.txt來校驗(yàn)?zāi)阆螺d的文件是否正確
$ md5sum -c md5-hash.txt
your-downloaded-file-name: OK

你是文件的發(fā)布者話，你可以通過md5sum把文件的哈希值發(fā)送給驗(yàn)證者，這樣下載你文件的人就可以通過MD5哈希值來驗(yàn)證你的文件正確性。反過來，我們在網(wǎng)站上下載文件之后，同時(shí)可以獲取發(fā)布者的MD5哈希值和本地生成的Hash值對比，如果一致，認(rèn)為文件是正確的。

SHA1校驗(yàn)

原理：原理同MD5一樣，都是通過對文件進(jìn)行HASH求值，比對文件發(fā)布者發(fā)布的HASH值，通過是否相等判斷文件是否被篡改
說明： SHA1 HASH求值方法可以說是MD5的一個(gè)升級版本（SHA1 20位，MD5 16位），在HASH求值方面，MD5退出的舞臺(tái)將有SHA1占據(jù)。SHA家族有五個(gè)算法：SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512，后四種有時(shí)候稱為SHA2
使用： CentOS有SHA1的命令： sha1sum

復(fù)制代碼

代碼如下:

# 說明同上
# 直接輸出SHA1 Hash
$ sha1sum your-downloaded-file-name
12dc96cbd822598c1230c87622f3591461a77227 your-downloaded-file-name# 將SHA1 Hash值保存到文件中
$ sha1sum your-downloaded-file-name > sha1-hash.txt
# 顯示文件內(nèi)容
$ cat sha1-hash.txt
12dc96cbd822598c1230c87622f3591461a77227 your-downloaded-file-name#通過sha1-hash.txt來校驗(yàn)我們下載的文件your-downloaded-file-name
# 注意，文件必須要要通過txt文件中的路徑知道哦
$ sha1sum -c sha1-hash.txt
your-downloaded-file-name: OK

這個(gè)SHA1和MD5基本一致，需要補(bǔ)充說明下的是，在使用 md5sum 也好，還是 sha1sum 也罷，校驗(yàn)文件的時(shí)候，務(wù)必要讓系統(tǒng)能夠根據(jù)文件中提供的路徑找到文件，如果文件找不到，是沒有辦法進(jìn)行校驗(yàn)的。

如果是做多個(gè)文件的Hash校驗(yàn)，可以通過一個(gè)文件保存多個(gè)文件的Hash值即可。

PGP校驗(yàn)

原理：使用非對稱加密，程序生成唯一的密鑰對（公鑰和私鑰：Public Key和Private Key/Secret Key）。操作方法如下：

1.發(fā)布者通過用生成的密鑰對中的私鑰對要發(fā)布的文件進(jìn)行簽名，得到簽名文件（sign）；
2.發(fā)布者將密鑰對中的公鑰發(fā)布到公鑰服務(wù)器；
3.發(fā)布者將文件和用私鑰生成的簽名一起發(fā)布；
4.驗(yàn)證者下載發(fā)布者發(fā)布的文件和簽名；
5.使用PGP的程序獲取的發(fā)布者第二步發(fā)布的公鑰；
6.使用公鑰校驗(yàn)文件簽名
說明：簽名算法中，密鑰的用處分別是：公鑰用于加密信息和驗(yàn)證，私鑰用于解密和簽名。私鑰掌握在信息發(fā)布方，公鑰可以任意分發(fā)。信息發(fā)布方用密鑰進(jìn)行對信息進(jìn)行簽名，接收方在獲取公鑰后，可以用公鑰對發(fā)布方發(fā)布的信息+簽名進(jìn)行驗(yàn)證。如果驗(yàn)證失敗則認(rèn)為信息被篡改。在網(wǎng)絡(luò)中，我們經(jīng)常碰到的HTTPS協(xié)議，使用了同樣的機(jī)制。

使用：由于PGP是商業(yè)應(yīng)用程序，在CentOS/Linux中，具有同類功能的是GPG（也就是：GnuPG），同樣遵守OpenPGP數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ RFC 4880 ），沒有安裝可以用 yum install gnupg 安裝，命令是： gpg

復(fù)制代碼

代碼如下:

# 說明同上
# 由于過程相對復(fù)雜，并且在實(shí)際使用中，校驗(yàn)用的比較多，因此這里只介紹文件的校驗(yàn)過程。
# 在獲得文件和簽名時(shí)，我們先用gpg校驗(yàn)簽名，此時(shí)文件必須存在
$ gpg --verify downloaded-file-sign.asc

這里有多種情況，如果你只有簽名，但生成簽名的文件不存在時(shí)（系統(tǒng)沒找到，一般應(yīng)該放在同目錄下面），返回的是：

復(fù)制代碼

代碼如下:

gpg: 不含簽名的數(shù)據(jù)
gpg: can't hash datafile: No data

當(dāng)你有文件的時(shí)候，但還沒有與簽名對應(yīng)的公鑰時(shí)，gpg返回的信息類似下面：

復(fù)制代碼

代碼如下:

gpg: 于 2013年05月06日星期一 18時(shí)27分27秒 CST 創(chuàng)建的簽名，使用 RSA，鑰匙號 47ACDAFB
gpg: 無法檢查簽名：No public key

注意：上面的信息在不同的文件和操作系統(tǒng)上生成的信息是不同的。但在沒有公鑰的時(shí)候，你可以發(fā)現(xiàn)gpg提供了一個(gè)該簽名對應(yīng)的鑰匙號：47ACDAFB，這個(gè)是我們需要找的公鑰。

上面已經(jīng)說過，發(fā)布者已經(jīng)將公鑰發(fā)布到公鑰服務(wù)器中，供驗(yàn)證者下載，因此我們需要到公鑰服務(wù)器中下載公鑰，要下載公鑰，鑰匙號就很重要了。

可用的公鑰服務(wù)器可以通過wikipedia 上的Key Server條目來查看常用的一些key服務(wù)器列表。這里使用hkp://pgp.mit.edu：

復(fù)制代碼

代碼如下:

# 獲取服務(wù)器上的public key
$ gpg --keyserver hkp://pgp.mit.edu --recv-keys 47ACDAFB
gpg: 下載密鑰‘47ACDAFB’，從 hkp 服務(wù)器 pgp.mit.edu
gpg: 密鑰 47ACDAFB：公鑰“Stephan Mueller <Stephan.Mueller@atsec.com>”已導(dǎo)入
gpg: 沒有找到任何絕對信任的密鑰
gpg: 合計(jì)被處理的數(shù)量：1
gpg: 已導(dǎo)入：1

--recv-keys要與--keyserver配合使用，導(dǎo)入密鑰對的公鑰之后，我們就能夠使用這個(gè)公鑰來驗(yàn)證我們的簽名了。

再次運(yùn)行我們之前的驗(yàn)證命令（gpg --verify sign-file），就可以看到驗(yàn)證的結(jié)果了。

復(fù)制代碼

代碼如下:

#這時(shí)候我們再次驗(yàn)證我們的簽名，就能得到驗(yàn)證結(jié)果了
$ gpg --verify downloaded-file-sign.asc
gpg: 于 2013年05月06日星期一 18時(shí)27分27秒 CST 創(chuàng)建的簽名，使用 RSA，鑰匙號 47ACDAFB
gpg: 完好的簽名，來自于“Stephan Mueller <Stephan.Mueller@atsec.com>”
gpg: 警告：這把密鑰未經(jīng)受信任的簽名認(rèn)證！
gpg: 沒有證據(jù)表明這個(gè)簽名屬于它所聲稱的持有者。
主鑰指紋： B0F4 2D33 73F8 F6F5 10D4 2178 520A 9993 A1C0 52F8

看到這個(gè)結(jié)果，至少確認(rèn)一個(gè)結(jié)果：這個(gè)文件是沒有被篡改過的。

一般我們到這步也就差不多了。

但注意消息里面有個(gè)警告，說明這個(gè)是未受信任的簽名認(rèn)證。因?yàn)檫@個(gè)公鑰誰都可以發(fā)布上去的，如果你確實(shí)需要進(jìn)一步認(rèn)證，可以在簽名認(rèn)證之前，你能還要聯(lián)系下真正的發(fā)布者，確認(rèn)這個(gè)密鑰的信息——指紋！這個(gè)是這個(gè)算法的一個(gè)弱點(diǎn)。

如果簽名認(rèn)證已經(jīng)通過，你也就可以安心的在自己的系統(tǒng)內(nèi)編譯，安裝它了。

關(guān)于PGP的更多信息，可以參考以下網(wǎng)站：