Linux Bash Shell 中的这些用法你都了解吗? (二) 文件校验与加密解密

前言

Bash Shell 中内置了大量功能强大的命令，有时通过一个命令就能实现一个软件的功能。
今天让我们一起学习下在shell中如何校验文件的完整性，以及如何进行文件的加密解密

关键词

md5sum, sha1sum, crypt, gpg, base64, openssl

文件校验

由于网络的复杂性，很多原因会导致文件在网络传输过程中完整性被破坏，比如丢包，黑客的恶意篡改等情况。作为接收方，为了保证接收的文件是安全可用的，校验文件的完整性就显得十分必要。 md5sum 和 sha1sum可以帮助我们完全文件完整性校验

md5sum

# 新建一个文件
echo "This is a file create by backendsite" > file

# 文件内容如下
cat file

This is a file create by backendsite

# 计算文件的md5
md5sum file

c5d43a6371674b99e1825b01edb964ef  file

# 改变文件内容，重新计算md5可以看到md5值会发生变化
echo " content changed" >> file
cat file

This is a file create by backendsite
 content changed

# 重新计算文件的md5,可以看到md5值发生了变化
md5sum file

c6425ca5a686a907e0210e45849990aa  file

#通常情况下，大家会把md5的计算结果放到后缀为md5的文件中，并和源文件一起发布，以便接收方自己校验文件的完整性
md5sum file > file.md5

# file.md5 文件内容如下
cat file.md5

c6425ca5a686a907e0210e45849990aa  file

# 我们可以把多个文件的md5值放在同一个.md5文件中
echo "This is file1" >file1
echo "This is file2" > file2
md5sum file1 file2 >>file.md5

#此时file.md5内容如下：
cat file.md5

c6425ca5a686a907e0210e45849990aa  file
b5fc751f836c5430b617bf90a8c4725d  file1
2436844e3b8a438dea8f8ec76ad3325a  file2

#接收方接收到file, file1,file2和file.md5后，放在同一目录下，就可以通过-c参数进行校验文件
md5sum -c file.md5
#如果文件是完整的会输出ok

file: OK
file1: OK
file2: OK

# 现在尝试更改下文件file,然后重新执行校验
echo "context changed again" >>file
md5sum -c file.md5
# 可以看到file的文件完整性被破坏，校验结果为FAILED

file: FAILED
file1: OK
file2: OK
md5sum: WARNING: 1 computed checksum did NOT match

sha1sum

sha1sum是一个和md5sum类似的命令，不同的地方是md5sum使用md5算法生产一个32位的十六进制(128bits)md5值，sha1sum使用sha-1算法生产一个40位的十六进制值(160bits),其用法和md5sum一样

# 计算文件sha1值
sha1sum file

0894413053b78cd427e9b490f5396d12f9cd16a2  file

# 计算多个文件的sha1值并输出到.sha1文件中
sha1sum file file1 file2 > file.sha1

cat file.sha1

0894413053b78cd427e9b490f5396d12f9cd16a2  file
1418e16c9b2a1c032385d55d3daaa38e5cd68d0e  file1
ba3119e06e541ce70611ee483a3bb2d39f57dac2  file2

# 校验文件的sha1值
sha1sum -c file.sha1

file: OK
file1: OK
file2: OK

md5sum,sha1sum 是两个非常方便实用的校验完整性的命令，使用起来十分方方便。

文件的加密解密

某些情况下为了避免非目标人群直接看到原文，需要对文件进行加密，使得只有拥有密码的目标人群才能看到文件内容。
crypt， gpg， base64, openssl，就是linux内置的方便好用的加密解密命令。

crypt

# 加密
crypt PassPhrase <file  >encrypted_file

Unix crypt(1) emulation program using mcrypt(1).

Use crypt -h for more help.
Warning: It is insecure to specify keywords in the command line
Stdin was encrypted.

# 解密用 -d  输入为加密后的数据，输出到stdout
crypt PassPhrase -d <encrypted_file >output_file
cat output_file

Unix crypt(1) emulation program using mcrypt(1).

Use crypt -h for more help.
Warning: It is insecure to specify keywords in the command line
Stdin was encrypted.
This is a file create by backendsite
 content changed
context changed again

gpg

gpg是一个签名和加密工具

gpg加密

gpg -c file  #交互式输入密码后，会生成一个file.gpg文件 
gpg file.gpg #交互式输入密码后解密
gpg -gen-key # 交互式输入name, email后生产一个key, 可以用来签名
gpg -s file # 签名
gpg -verify file.gpg #验证签名

base64

base64 用来把ascii格式的字符串转化成radix-64的编码

#base64 加密
base64 file

VGhpcyBpcyBhIGZpbGUgY3JlYXRlIGJ5IGJhY2tlbmRzaXRlCiBjb250ZW50IGNoYW5nZWQKY29u
dGV4dCBjaGFuZ2VkIGFnYWluCg==

# 重定向到文件中
base64 file >encoded_base64_file
cat encoded_base64_file

VGhpcyBpcyBhIGZpbGUgY3JlYXRlIGJ5IGJhY2tlbmRzaXRlCiBjb250ZW50IGNoYW5nZWQKY29u
dGV4dCBjaGFuZ2VkIGFnYWluCg==

# base64解密
base64 -d encoded_base64_file > decoded_base64_file
cat decoded_base64_file

This is a file create by backendsite
 content changed
context changed again

base64 是可逆加密算法

openssl

openssl 是一个非常强大的命令，可以用来创建公钥，私钥，创建X.509证书，SSL/TLS服务器的测试等
这里仅介绍利用openssl 生成哈希加盐密码

# 我们知道linux中用户密码是被加密存储的，存在/etc/shadow下面，其形式是一种哈希加盐算法生成的密码
# 生成哈希加盐密码
openssl passwd -1 -salt "salt_string" "your_password"  #这里是1,2的1 不是l,指采用基于md5的bsd算法1

$1$salt_str$VPuDWl0a9mTDQA75rphB.1

openssl passwd -5 -salt "salt_string" "your_password"  # -5 指使用基于sha256/512算法

$5$salt_string$rUw2F5jWCc0xnYtxBUnqGeZ4Cyq92RdU0GYLz1wNrtC