使用 GPG 进行非对称文件加密

GNU Privacy Guard (GPG) 实现了 OpenPGP 标准（RFC 4880），用于非对称文件加密和数字签名。它支持两项基本操作：加密文件，使其只有预期的收件人能够解密；以及为文件签名，使其他人能够验证其真实性和完整性。GPG 是安全文件传输和软件发布签名的标准工具。

GPG 密钥生成可以通过 gpg --gen-key 进行交互式操作，也可以通过 gpg --quick-gen-key 编写脚本自动执行。现代 GPG 默认使用 ed25519 进行签名，使用 cv25519（Curve25519）进行加密，并创建一个主签名密钥和一个用于加密的子密钥。对于需要自定义配置的用户，--full-gen-key 选项可以完全控制密钥类型、大小和过期日期。

RSA 4096 位 GPG 密钥与所有 OpenPGP 实现兼容，并提供强大的安全性。使用 Curve25519 的 ECDSA（签名使用 Ed25519，加密使用 Cv25519）可以生成更小的密钥并加快操作，同时保持同等的安全性。旧式 DSA 密钥在较早的实现中仅限使用 SHA-1 摘要，不应再使用。新密钥应使用基于 Curve25519 的类型。

生成密钥对后，请导出公钥以便分发：gpg --armor --export your@email.com 会输出一个 ASCII 装甲格式的公钥块。请将此文件分享给需要向您加密文件或验证您签名的任何人。收件人必须先使用 gpg --import publickey.asc 导入您的公钥，然后才能进行加密或验证。

要为特定收件人加密文件，请使用：gpg --encrypt --recipient recipient@email.com --output secret.gpg plaintext.txt。GPG 使用收件人的公钥加密文件会话密钥，并使用 AES-256（或协商出的密码算法）加密文件。只有持有匹配私钥的收件人才能解密文件会话密钥并恢复明文。

分离式签名（gpg --detach-sign --armor file.tar.gz）会创建一个单独的 .asc 文件，其中包含签名。原始文件不会发生变化。收件人使用 gpg --verify file.tar.gz.asc file.tar.gz 进行验证。分离式签名是软件发布的标准方式，可以在不解密或修改所分发文件的情况下验证签名。

签名验证可以确认文件由声明的密钥签署，并且自签署以来未被修改。gpg --verify signature.asc file 会输出密钥指纹、用户 ID，以及签名是否有效。安全性取决于是否正确信任签署者的公钥：来自不受信任或未经验证的密钥的有效签名几乎无法提供可靠保证。

GPG 会先使用由口令派生出的对称密码算法加密私钥，然后再存储私钥。没有口令时，取得私钥文件的攻击者无法使用它。GPG 使用密钥派生函数从口令派生加密密钥。口令应当足够长且便于记忆，但不要在其他地方重复使用，因为您所有的加密文件都由它保护。

GPG 密钥服务器托管公钥，以便用户查找。gpg --send-keys KEYID --keyserver hkps://keys.openpgp.org 会上传您的公钥。其他人可以使用 gpg --recv-keys KEYID 搜索并导入公钥。密钥服务器之间会相互同步，从而提供全球可用性。现代密钥服务器（例如 keys.openpgp.org）要求在发布前验证电子邮件地址，以防止密钥垃圾攻击。

为密钥设置过期日期，可以在您失去密钥控制权时自动提供保护，而无需创建撤销证书。当密钥过期时，GPG 会向使用该密钥加密的用户发出警告。如果您的密钥遭到泄露，请立即将撤销证书（在生成密钥时创建）发布到密钥服务器：gpg --import revocation.cert，然后执行 gpg --send-keys。这可以防止继续使用遭到泄露的密钥进行加密。

GPG 可以在脚本中使用 --batch 和 --yes 标志以非交互方式运行，并通过 --passphrase-fd 从文件描述符读取口令。GPG agent（gpg-agent）会在可配置的时长内缓存口令，从而允许自动重复使用。在 CI/CD 流水线中，密钥材料应存储在机密管理系统中，而不应存放在源代码或环境变量中。

哪个 GPG 命令会使用特定收件人的公钥为其加密文件？

GPG 回顾：生成密钥对（优先选择 Curve25519），导出并共享公钥，使用收件人的公钥进行加密（--encrypt --recipient），使用分离式签名单独为文件签名（--detach-sign），使用 --verify 验证签名，使用口令保护私钥，设置过期日期并准备撤销证书，以及使用密钥服务器查找和分发公钥。