如何识别文件的真假

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每个人都下载文件，大家有没有想过，文件可能是假的，尤其来自网盘或专门的下载站。
                                                                                                                本文就来谈谈如何识别文件的真假。

一、XcodeGhost 事件

我们从一件真实的事件说起。
2015年9月，苹果手机的一些 App 被发现向可疑网站发送数据。进一步调查确认，可疑代码是 Xcode 打包时植入的。也就是说，开发者的编程工具 Xcode 被动过手脚了。

腾讯的安全团队公布调查报告，应用商店的前 5000 名应用有76个被感染。360 应用商店检查后发现，共有1076个 App 被感染，包括微信、网易云音乐、滴滴打车、高德地图、12306、同花顺等热门应用。苹果公司将所有被感染的版本，都从官方软件商店下架了。这个事件就称为 XcodeGhost 事件。
国家互联网应急中心专门发出了预警通知。

追查下去，那些动过手脚的 Xcode 都不是从官方渠道下载的，而是来自网盘或下载站。一个网名"coderfun"的人，在各种 iOS 开发者论坛或者微博留言，引诱其他开发者下载修改过的 Xcode，版本从 Xcode 6.1 到 6.4。

事后，这位 coderfun 发出致歉公告，表示这只是自己的一次实验，没有恶意。但是，这个事件足以引起警惕，任何下载的文件都不一定安全，很可能被修改过或植入恶意代码。
二、软件的防伪措施

为了防止来源不明的软件，很多平台都有签名机制。软件发布必须由认证过的开发商，使用平台的密钥签名。如果用户安装未签名的软件，平台会弹出警告，阻止安装。下面就是 MacOS 的警告。

但是，不可能所有开发者都去认证，尤其是认证要收费。而且，用户对这种警告不在乎，一般都会忽略或手动关闭。所以，这种做法的效果不明显。
目前的常用做法是，软件发布时，同时给出哈希码和签名文件。前者保证没有被第三方修改，后者保证确实出自原始作者。
举例来说，Linux 的发行版 Manjaro 除了提供原始的 iso 文件，还提供另外三个文件：sha1 哈希文件、sha 256 哈希文件和 sig 签名文件。 它们保证了软件的真实性。

三、哈希码验证

哈希码指的是，文件内容经过哈希函数的计算，会返回一个独一无二的字符串。哪怕原始内容只改动一个字节，哈希码也会完全不同。用户下载软件后，只要计算一下哈希码，再跟作者给出的哈希码比较一下，就会知道软件有没有被改动。
目前，常用的三种哈希函数是 MD5、SHA1 和 SHA256。其中，SHA256 最安全，SHA1 次之，MD5 垫底。一般来说，软件至少会提供其中一种哈希码。

下面是哈希码的验证方法。
（1）Linux 系统
Linux 系统直接用md5sum、sha1sum、sha256sum这三个命令，计算哈希码。

$ md5sum foo.zip$ sha1sum foo.zip$ sha256sum foo.zip

上面命令返回文件foo.zip的三种哈希码。用户再跟作者给出的哈希码比对。如果不一致，文件就是被改动了，或者没有完整下载。
有时，就像前面 Manjaro 的例子，哈希码不是写在网页上，而是作为一个单独的文本文件下载。这时可以使用-c参数。

$ md5sum -c foo.zip.md5file$ sha1sum -c foo.zip.sha1file$ sha256sum -c foo.zip.sha256file

上面命令会返回哈希码的比对结果，直接告诉用户是否一致。
（2）Mac 系统
MacOS 的验证命令需要自己安装。

$ brew install md5sha1sum

执行上面命令以后，md5sum 和 sha1sum 就可以使用了。至于 sha256sum 要用 shasum -a256 命令代替。
（3）Windows 系统
Windows 可以下载安装免费软件 Quick hash 或者 Raymond's MD5 & SHA Checksum Utility。其中，Quick hash 是跨平台的，还支持 Linux 和 MacOS。

四、签名验证

哈希码只能保证文件内容没有修改，但是哈希码本身也有可能仿冒，完全可能连带原始文件一起造假。
文件签名能解决这个问题。软件发布时，作者用自己的私钥，对发布的软件生成一个签名文件（Manjaro 例子的 sig 文件），用户使用作者的公钥验证签名文件。
第一步，下载公钥。
软件的官网一般都会给出作者公钥的下载方法。比如，Manjaro 就可以从 GitHub 仓库下载公钥。

$ wget github.com/manjaro/packages-core/raw/master/manjaro-keyring/manjaro.gpg

公钥也有可能放在专门的公钥服务器，这时可以使用gpg命令在从公钥服务器下载。

$ gpg --keyserver hkp://eu.pool.sks-keyservers.net --search-keys [公钥 ID]

上面命令会列出搜索结果，让你选择是否下载某一个公钥。--keyserver参数指定公钥服务器，search-keys参数给出搜索参数，可以是作者的名称，也可以是公钥的指纹。
gpg命令在 Linux 下可以直接使用，MacOS 和 Windows 需要安装 GnuPG。
第二步，导入公钥。
下载得到公钥后，将其导入操作系统。

$ gpg --import [公钥文件]

如果有完整的公钥指纹，gpg 命令的 --recv-key参数可以直接从服务器导入公钥。

$ gpg --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-key "27DE B156 44C6 B3CF 3BD7 D291 300F 846B A25B AE09"

第三步，验证签名。
导入公钥以后，就可以验证签名文件（后缀名为 sig的 文件）了。

# 用法一$ gpg --verify [签名文件]# 用法二$ gpg --verify [签名文件] [原始文件]

上面命令的两种用法，效果是一样的。但是，用法一要求原始文件与签名文件同名，且在一个目录下。比如，签名文件是foo.iso.sig，原始文件必须是同目录下的foo.iso。
签名文件一般包括完整的公钥指纹，所以也可以跳过上面的第一步和第二步，直接从公钥服务器获取公钥，验证签名。

$ gpg --keyserver-options auto-key-retrieve --verify [签名文件]

（完）