GPG 在通信中的简单理解¶

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| Alice生成密钥对 |          | Bob生成密钥对  |
| 公钥A | 私钥A   |          | 公钥B | 私钥B  |
+-------+--------+          +-------+--------+
        | 交换公钥 |                    |
        +--------->+<------------------+
                   |
+------------------|-------------------+
| 加密阶段：        | 解密阶段：         |
| Alice用公钥B加密  → 密文 → Bob用私钥B解密 |
+------------------|-------------------+
| 签名阶段：        | 验证阶段：         |
| Alice用私钥A签名 → 签名 → Bob用公钥A验证 |
+--------------------------------------+
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核心概念¶

非对称加密体系：

• 公钥（Public Key）：可公开分发的加密钥匙
• 私钥（Private Key）：必须严格保密的解密钥匙
• 数学关系：公钥由私钥推导得出，但无法逆向反推

数字签名三要素：

1. 身份认证（Authentication） - 确认消息来源
2. 完整性验证（Integrity） - 确保内容未被篡改
3. 不可否认性（Non-repudiation） - 发送方无法否认发送行为

密钥管理流程¶

# 生成密钥对（4096位 RSA）
gpg --full-generate-key

# 导出公钥
gpg --armor --export alice@example.com > alice_pubkey.asc

# 导入他人公钥
gpg --import bob_pubkey.asc

# 查看密钥列表
gpg --list-keys
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完整通信流程（Alice → Bob）¶

准备阶段¶

1. 双方生成密钥对
2. 交换公钥（通过密钥服务器/邮件/当面交换）
3. 互相签名验证公钥真实性

加密阶段¶

1. Alice 撰写原始消息 message.txt

2. 使用 Bob 的公钥加密：

gpg --encrypt --recipient bob@example.com message.txt
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3. 生成数字签名：

gpg --sign --detach-sig message.txt.gpg
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解密验证阶段¶

1. Bob 接收加密文件 message.txt.gpg 和签名文件 message.sig

2. 验证签名：

gpg --verify message.sig message.txt.gpg
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3. 解密文件：

gpg --decrypt message.txt.gpg > decrypted_message.txt
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安全机制解析¶

步骤	使用密钥	数学运算	安全目标
消息加密	Bob 的公钥	RSA 加密	机密性
生成哈希值	SHA-256	哈希计算	完整性校验
签名加密	Alice 的私钥	RSA 加密	身份认证/不可否认性
签名验证	Alice 的公钥	RSA 解密	验证来源
消息解密	Bob 的私钥	RSA 解密	获取明文

典型应用场景¶

1. 安全电子邮件（Thunderbird + Enigmail）
2. 软件包签名验证（Linux 软件源）
3. Git commit 签名
4. 加密文件存储
5. SSH 认证（GPG 作为 SSH 密钥）

常见问题解答¶

Q：私钥泄露怎么办？
A：立即吊销密钥并重新生成：

gpg --gen-revoke [key-id]
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Q：如何验证公钥真实性？
A：通过指纹校验（16位短指纹更易验证）：

gpg --fingerprint bob@example.com
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Q：为什么需要交叉签名？
A：建立信任链，推荐做法：

1. 当面交换密钥指纹
2. 参加密钥签名聚会（Key Signing Party）
3. 使用 Web of Trust 信任网络

Q：GPG 与对称加密的区别？
A：对比表

特性	GPG（非对称）	AES（对称）
密钥数量	密钥对（2个）	单一密钥
加密速度	慢（适合小数据）	快（适合大数据）
密钥交换	无需安全通道	需要安全通道
典型用途	数字签名/密钥交换	文件加密

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下载 gpg4win | GPG 官方手册