Shell编程--安全加密

缺乏、安全感 2023-07-05 13:27 7阅读 0赞

# 一、md5加密 #

**1. 背景**

在网络传输、设备之间转存、复制大文件等时，可能会出现传输前后数据不一致的情况。这种情况在网络这种相对更不稳定的环境中，容易出现。那么校验文件的完整性，也是势在必行的。

`md5sum`命令用于生成和校验文件的`md5`值。它会逐位对文件的内容进行校验。是**文件的内容，与文件名无关**，也就是文件内容相同，其md5值相同。

**md5值是一个128位的二进制数据，转换成16进制则是32（128/4）位的进制值。**

md5校验，有很小的概率不同的文件生成的md5可能相同。比md5更安全的校验算法还有SHA\*系列的。

在网络传输时，我们校验源文件获得其`md5sum`，传输完毕后，校验其目标文件，并对比如果源文件和目标文件`md5` 一致的话，则表示文件传输无异常。否则说明文件在传输过程中未正确传输。

**2. 重要的选项**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>选项</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>-b</td> 
   <td>以二进制模式读入文件内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-t</td> 
   <td>以文本模式读入文件内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-c</td> 
   <td>根据已生成的md5值，对现存文件进行校验</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>--status</code></td> 
   <td>校验完成后，不生成错误或正确的提示信息，可以通过命令的返回值来判断。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**3.生成文件md5值**

命令格式：

md5sum [选项] file

如：

[root@master lianxi]# md5sum data    
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data
    [root@master lianxi]# md5sum *
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data
    13df384c47dd2638fd923f60c40224c6  data2

md5sum校验的是文件内容，与文件名无关

**4.以文本模式或二进制模式读入文件并对其进行校验**

*  \-b 以二进制模式读入内容
 *  \-t 以文本模式读入文件内容进行校验

**虽然是不同的读入模式，但是在进行求md5的时候，是一样的，因为是逐位校验的。**  
如下文本文件，无论通过哪种模式读取md5都一致。

[root@master lianxi]# file data   
    data: ASCII text   
    [root@master lianxi]# md5sum data   
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data   
    [root@master lianxi]# md5sum -b data   
    0a6de444981b68d6a049053296491e49 *data   
    [root@master lianxi]# md5sum -t data   
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data

**5.md5值重定向**

将生成md5值重定向到指定的文件，通常文件的扩展名我们会命为.md5

如：

[root@master lianxi]# md5sum data > data.md5
    [root@master lianxi]# md5sum data
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data
    [root@master lianxi]# cat data.md5
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data

也可以将多个文件的md5重定向到指定的文件，每个文件的md5生成为一行

[root@master lianxi]# ls
    data  data.bak  data.md5  d.md5
    [root@master lianxi]# md5sum data* > d.md5
    [root@master lianxi]# cat d.md5
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data.bak
    0bd94658869c53cdcdf35a0f7de93e01  data.md5

**重定向追加**，这里新增文件ls，单独求其md5，将其md5追加到文件中

[root@master lianxi]# cp /bin/ls .
    [root@master lianxi]# ls
    data  data.bak  data.md5  d.md5  ls
    [root@master lianxi]# md5sum ls >> d.md5
    [root@master lianxi]# cat d.md5
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data 
    0a6de444981b68d6a049053296491e49  data.bak
    0bd94658869c53cdcdf35a0f7de93e01  data.md5
    c6337b20f3c159544bff5cf622391f9e  ls

**6.md5校验**

`-c`选项来对文件md5进行校验。校验时，根据已生成的md5来进行校验。生成当前文件的md5，并和之前已经生成的md5进行对比，如果一致，则返回OK，否则返回错误信息

md5sum –c d.md5

[root@master lianxi]# md5sum -c d.md5
    data: OK
    data.bak: OK
    data.md5: OK 
    ls: OK

修改文件后，文件md5变化

[root@master lianxi]# ls
    data
    [root@master lianxi]# md5sum data
    2360752c3368ca4f89169f5ecc06e383  data
    [root@master lianxi]# md5sum data  > data.md5
    [root@master lianxi]# echo "lwg" >> data
    [root@master lianxi]# md5sum data
    287d237083a42f09785daa46a5fa3afe  data
    [root@master lianxi]# md5sum -c data.md5
    data: FAILED
    md5sum: WARNING: 1 of 1 computed checksum did NOT match

**7.–status选项**

--status，不显示校验信息，以命令返回值来判断
    校验一致返回0，不一致返回1

[root@master lianxi]# md5sum -c data.md5
    data: FAILED
    md5sum: WARNING: 1 of 1 computed checksum did NOT match
    [root@master lianxi]# md5sum -c --status data.md5
    [root@master lianxi]# echo $?
    1

多个文件文件校验和grep连用，通过grep将正确的信息过滤掉

[root@master lianxi]# md5sum -c ../value.md5
    acpid: OK
    acpid.1: OK
    anaconda.log: OK
    anaconda.syslog: OK
    anaconda.xlog: OK
    boot.log: OK
    boot.log.1: OK
    ...
    ...
    省略中间部分
    ...
    ...
    yum.log.2: OK  
    md5sum: WARNING: 1 of 56 computed checksums did NOT match

[root@master lianxi]# md5sum -c ../value.md5 | grep -v OK
    md5sum: WARNING: 1 of 56 computed checksums did NOT match
    cron.1: FAILED

注意：  
1）md5sum 是校验文件内容，与文件名是否相同无关

2）md5sum值逐位校验，所以文件越大，校验时间越长。

# 二、随机数加密 #

**1.通过系统环境变量($RANDOM)实现**

RANDOM 的随机数范围为 `0~32767`,因此,加密性不是很好,可以通过在输出的随机数后增加加密字符串(就是和密码生成有关的一个字符串)的方法解决,最后再一起执行 md5sum 操作并截取结果的后 n 位,这样以来,就无法根据随机数范围 0~32767 来猜出具体结果了

[root@localhost ~]# echo $RANDOM
    
    3849
    
    [root@localhost ~]# echo $RANDOM
    
    14931
    
    [root@localhost ~]# echo $RANDOM
    
    12488
    
    [root@localhost ~]# echo $RANDOM |md5sum |cut -c 1-8  #获取8位随机字符
    
    2e45f930
    
    [root@localhost ~]# echo $RANDOM |cksum |cut -c 1-8    #获取8位随机数字
    
    44020023

**2.通过 openssl 产生随机数**

令数字与大小写相结合,并且带上特殊字符,可以达到很长的位数,这样的随机数很安全

`openssl rand` 用于产生`指定长度个bytes`的随机字符

`-base64 / -hex` 对随机字符串进行base64编码或用hex格式显示

[root@localhost ~]# openssl rand -base64 10
    
    yNop46cVrQxNIQ==
    
    [root@localhost ~]# openssl rand -base64 8
    
    pB492c604MI=
    
    [root@localhost ~]# openssl rand -base64 5
    
    gAqEI9c=
    
    [root@localhost ~]# openssl rand -base64 6   #获取8位随机字符
    
    Ynp6VIpK
    
    [root@localhost ~]# openssl rand -base64 9   #获取12位随机字符
    
    fiZ8sfsISLNt
    
    [root@localhost ~]# openssl rand -base64 8 |cksum |cut -c 1-8  #获取8位随机数字
    
    79268014

**3.通过时间获得随机数（date）**

date +%s%N

[root@localhost ~]# date +%s%N				#%s为显示时间戳，%N为十亿分之一秒
    
    1523515467269826678
    
    [root@localhost ~]# date +%s%N
    
    1523515470209375226
    
    [root@localhost ~]# date +%N
    
    967517148
    
    [root@localhost ~]# date +%s
    
    1523515480
    
    [root@localhost ~]# date +%N |cut -c 1-8   #获取8位随机数字
    
    48604877