Flask中PGP/GPG签名验证Zip文件的实现疑问

核心思路 #

不能直接对包含签名的Zip文件进行签名（添加签名会改变Zip的哈希值，导致签名失效），正确的做法是：

• 对原始目标文件/压缩包生成分离式PGP签名
• 将原始文件和签名文件一起打包成新Zip上传
• 接收端从Zip中提取原始文件和签名，用公钥验证签名有效性——签名通过即证明原始文件未被篡改，同时也能间接证明整个上传Zip未被恶意修改（任何篡改都会导致签名验证失败）

签名方操作（生成带签名的Zip） #

使用GPG命令生成分离式签名后打包：

# 对原始压缩包data.zip生成分离式签名
gpg --output data.zip.sig --detach-sign data.zip
# 将原始压缩包和签名打包成上传用的Zip
zip upload.zip data.zip data.zip.sig

Flask端验证实现 #

修改你的代码，实现从上传Zip中提取文件和签名并验证：

import os
import zipfile
import pgpy
from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/', methods=['POST'])
def verify_signature():
    validate_files(request.files)
    return 'ok'

def validate_files(files):
    # 加载公钥
    public_key, _ = pgpy.PGPKey.from_blob(os.environ['PUBLIC_KEY'])
    
    for file in files.values():
        # 读取上传的Zip文件
        with zipfile.ZipFile(file.stream, 'r') as zip_ref:
            # 检查Zip内是否包含所需的两个文件（可根据实际情况调整文件名）
            required_files = {'data.zip', 'data.zip.sig'}
            if not required_files.issubset(set(zip_ref.namelist())):
                raise ValueError("上传的Zip缺少必要文件：原始压缩包或签名文件")
            
            # 提取原始压缩包和签名文件的内容
            with zip_ref.open('data.zip') as data_zip_file:
                data_zip_content = data_zip_file.read()
            with zip_ref.open('data.zip.sig') as sig_file:
                sig_content = sig_file.read()
            
            # 加载签名
            signature = pgpy.PGPSignature.from_blob(sig_content)
            
            # 创建PGP消息对象（包含原始文件内容）
            message = pgpy.PGPMessage.new(data_zip_content)
            
            # 验证签名
            try:
                # 用公钥验证签名有效性，同时验证文件完整性
                public_key.verify(message, signature)
                print("签名验证通过，文件未被篡改")
            except pgpy.errors.PGPError as e:
                raise ValueError(f"签名验证失败：{str(e)}")

关键说明 #

• 分离式签名的作用：分离式签名仅包含签名信息，不包含原始文件内容，因此可以和原始文件一起打包而不破坏签名有效性。
• 验证逻辑：PGP签名验证过程会自动比对原始文件的哈希值与签名中记录的哈希值，只要签名验证通过，就能确保原始文件在签名后未被篡改。
• 安全注意事项：
  • 确保上传的Zip内仅包含必要的原始文件和签名，避免混入恶意文件
  • 公钥需妥善保管，避免被篡改

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Leah