Как проверить контрольную сумму ISO Linux и убедиться, что образ не подменён

Краткие ссылки

• How This Process Works

• How to Verify a Checksum On Linux

• How to Verify a Checksum On Windows

Месяцем ранее сайт Linux Mint был взломан, и туда загрузили модифицированный ISO с бэкдором. Проблему быстро исправили, но инцидент подчёркивает важность проверки ISO перед использованием. Ниже описаны практические шаги и рекомендации.

Как это работает

Коротко — процесс проверки ISO состоит из следующих шагов:

1. Загрузите ISO образ с сайта дистрибутива или с зеркала/торрента.
2. Скачайте файл с контрольными суммами (обычно TXT) и его цифровую подпись (часто .gpg или .asc).
3. Получите публичный PGP-ключ подписавшего лица или проекта (через сайт или отдельный keyserver).
4. С помощью PGP-ключа проверьте цифровую подпись файла с контрольными суммами — это подтверждает, что файл с суммами не подменён.
5. Сгенерируйте контрольную сумму для скачанного ISO и сравните её с официальным значением в TXT — это подтверждает целостность образа.

Общие замечания:

• Типы контрольных сумм: MD5 (устарел), SHA-1 (редко), SHA-256 (стандарт для современных дистрибутивов). Мы в основном используем SHA-256.
• Если дистрибутив не подписывает файлы с контрольными суммами, вы выполняете только шаги 1, 2 и 5 — это менее надёжно, так как злоумышленник может подменить и ISO, и файл сумм.
• PGP повышает уверенность, но не даёт стопроцентной гарантии: если атакующий может подменить как ISO, так и публичный ключ на том же сервере, проблема остаётся. Поэтому по возможности получайте отпечаток ключа по отдельному каналу (официальный сайт через HTTPS, профиль разработчика в соцсетях с верификацией, зеркала).

Подробности модели доверия PGP

Ниже кратко описание важных терминов:

• Подпись (signature): криптографический объём данных, созданный приватным ключом, подтверждающий авторство/целостность файла.
• Публичный ключ (public key): ключ, которым проверяют подпись; приватный — держит автор.
• Отпечаток ключа (fingerprint): хеш-строка, дающая краткое представление ключа; сравните её с источником дистрибутива.
• Web of Trust: модель, где пользователи подтверждают ключи друг друга; для большинства пользователей достаточно сверить отпечаток с сайтом дистрибутива.

Важно: подтверждение «good signature» указывает, что подпись математически корректна для указанного ключа. Но доверять ключу — отдельная задача: убедитесь, что отпечаток ключа соответствует тому, что публикует дистрибутив.

Как проверить контрольную сумму на Linux

В качестве примера используем Linux Mint. Процедура применима к большинству дистрибутивов с незначительными изменениями.

Шаги:

1. Скачайте ISO, файл с суммами и файл подписи. Например: sha256sum.txt и sha256sum.txt.gpg. Сохраняйте файлы в одну папку (обычно ~/Downloads).

2. Получите PGP-ключ проекта. Для Linux Mint ключ размещён на сервере Ubuntu Keyserver; пример команды:

gpg --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com --recv-keys 0FF405B2

Обратите внимание: сайт дистрибутива обычно указывает нужный KEYID или полную ссылку.

3. Перейдите в папку с загруженными файлами:

cd ~/Downloads

4. Проверьте подпись файла с контрольными суммами:

gpg --verify sha256sum.txt.gpg sha256sum.txt

Ожидаемый результат: gpg сообщит «good signature», укажет идентификатор ключа и имя владельца (если подпись подписана явно). Если ключ не находится в «вебе доверия», gpg может предупредить, что ключ не «trusted», но это не означает, что подпись неправильная — это про модель доверия.

5. Если подпись хорошая, проверьте контрольную сумму самого ISO:

sha256sum --check sha256sum.txt

Программа попытается найти файлы, перечисленные в sha256sum.txt, и сообщит OK для совпавших. Если вы скачали только один образ, другие строки покажут «no such file or directory» — это нормально.

6. Альтернативный способ — вычислить хеш вручную и сравнить визуально:

sha256sum /path/to/file.iso
# или для MD5
md5sum /path/to/file.iso

Сравните полученную строку с тем, что в официальном файле.

Советы для продвинутых пользователей:

• Получите отпечаток ключа и сверяйте его с отпечатком, опубликованным на официальном сайте через HTTPS.
• Для автоматизации впишите проверки в скрипт и запускайте в CI перед распространением образа в организации.

Как проверить контрольную сумму на Windows

Windows не содержит встроенных средств для проверки PGP-подписей и некоторых чексумм, но есть свободные инструменты. Мы рассмотрим Gpg4win (с Kleopatra) и PowerShell.

1. Скачайте Gpg4win: набор инструментов для работы с OpenPGP на Windows. В его состав входит Kleopatra — GUI для управления ключами.

2. Скачайте файл ключа (например, fedora.gpg) и файл с контрольными суммами с сайта дистрибутива.

3. В Kleopatra: File > Import Certificates — выберите скачанный .gpg-файл.

4. Проверка подписи файла с суммами: File > Decrypt/Verify Files. Выберите sha256sum.txt.gpg или аналог.

• Снимите галочку «Input file is a detached signature» если подпись встроенная.
• Нажмите Decrypt/Verify.

Вердикт от Kleopatra может содержать предупреждение об отсутствии доверия: это нормально, если вы не строили web of trust. Тем не менее, вы увидите, каким ключом была создана подпись, и сможете сверить отпечаток.

5. Если автоматическая проверка контрольных сумм не срабатывает, создайте собственный хеш для ISO: Settings > Configure Kleopatra > Crypto Operations > File Operations — выберите sha256sum или md5sum в зависимости от формата.

6. Или используйте PowerShell для получения SHA-256 без GUI:

Get-FileHash -Path C:\path\to\file.iso -Algorithm SHA256

Скопируйте результат и сравните с официальным значением.

Если вы предпочитаете полностью GUI-подход, Kleopatra позволяет создать файл со свёрнутой суммой и сравнить его с загруженным.

Типовые ошибки и как их исправлять

• gpg: Can’t check signature: No public key — импортируйте нужный ключ (gpg –recv-keys KEYID), либо скачайте .gpg с сайта дистрибутива.
• gpg сообщает bad signature — файл подписи или файл сумм был подменён; не доверяйте ISO и повторно проверьте источники.
• sha256sum сообщает FAILED или хеш не совпадает — скачайте ISO повторно с другого зеркала или проверьте целостность сети.
• Если Kleopatra не распознаёт структуру checksum-файла — проверьте формат (иногда дистрибутив использует нестандартный заполненный формат). Создайте сравниваемый файл вручную.

Рекомендации:

• Скачивайте ключи с официальных страниц через HTTPS и сверяйте отпечатки.
• Если вы используете торрент, сравните сумму с той, что опубликована на официальном сайте.
• Для критичных сред используйте зеркала, над которыми у вас есть административный контроль, или распространяйте образы только через внутренний репозиторий.

Когда проверка не даст защиты

• Злоумышленник контролирует и основной сайт дистрибутива, и сервер ключей — тогда подпись и ключ могут быть подменены.
• Ключ владельца проекта скомпрометирован — подписи будут валидны, но злоумышленник подписывает вредоносные образы.
• Вы доверяете ключу, сравнив только имя владельца, но не сверили отпечаток — это слабая проверка.

В таких сценариях нужны дополнительные меры: многоканальное подтверждение отпечатков (социальные сети проекта, зеркала, публичные зеркала Git), организация внутренней проверки и использование hardware root of trust (TPM) и secure boot при установке.

Практическое руководство — пошаговый SOP

1. Скачайте ISO, файл сумм и файл подписи в одну папку.
2. Получите публичный ключ проекта через указанный источник (HTTPS-страница дистрибутива, keyserver) и импортируйте его.
3. Проверьте подпись файла сумм: gpg –verify подпись файл_сумм.
4. Сверьте отпечаток ключа с опубликованным отпечатком на официальном ресурсе.
5. Выполните sha256sum –check файл_сумм и убедитесь, что ваш ISO имеет статус OK.
6. Если шаги выполнены успешно, образ можно использовать; если нет — не устанавливайте и сообщите об инциденте/запросите другой источник.

Критерии приёмки

• Подпись контрольного файла валидна (gpg сообщает good signature).
• Отпечаток ключа совпадает с официальным источником.
• sha256sum сообщает OK для загруженного ISO.

Чек-лист перед установкой ISO

• ISO скачан с официального зеркала или проверенного зеркала.
• Загружен файл контрольных сумм и файл подписи (если доступно).
• Импортирован публичный ключ проекта.
• Подпись файла с суммами проверена и признана корректной.
• Отпечаток ключа сверен с официальным источником.
• Контрольная сумма ISO совпадает с официальной.
• Выполнено резервное копирование важных данных перед установкой.

Шпаргалка команд

Linux / macOS:

# Загрузить ключ по KEYID
gpg --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com --recv-keys 0FF405B2

# Провести верификацию подписи
gpg --verify sha256sum.txt.gpg sha256sum.txt

# Проверить ISO по списку сумм
sha256sum --check sha256sum.txt

# Получить sha256 одной команды
sha256sum /path/to/file.iso

# macOS: альтернатива
shasum -a 256 /path/to/file.iso

Windows (PowerShell):

# Получить sha256 в PowerShell
Get-FileHash -Path C:\path\to\file.iso -Algorithm SHA256

Gpg4win/Kleopatra используется через GUI, но эквиваленты команд gpg доступны и в комплекте.

Рольовые чек-листы

Обычный пользователь:

• Скачал ISO и файл сумм.
• Проверил sha256 локально и сравнил с официальным текстом.
• Не установил, если сумм нет или они не совпадают.

Системный администратор:

• Автоматизировал проверку образов в CI/скриптах развертывания.
• Имеет внутренний репозиторий с проверенными образами.
• Обеспечивает многоканальную проверку отпечатков ключей разработчиков.

Менеджер зеркала:

• Поддерживает HTTPS и RSS/способ уведомления об изменениях.
• Делегирует публикацию ключей на отдельный защищённый сервер.

Ментальные модели и эвристики

• Всегда предполагайте, что публичный ресурс может быть скомпрометирован — используйте слои проверки.
• «Подпись + проверенный отпечаток + совпадение суммы» — минимальная конфигурация доверия для установки.
• Не игнорируйте предупреждения GPG об отсутствии доверия — они сигнализируют об отсутствии внешнего подтверждения, а не о математической ошибке.

Причины несоответствия и способы реакции

• Несовпадение сумм: перекачайте файл, попробуйте другое зеркало, свяжитесь с разработчиками дистрибутива.
• Отсутствие ключа: скачайте ключ по указанному KEYID или с официального сайта.
• Подмена ключа на сервере: сверяйте отпечатки по независимым каналам.

Decision flowchart

flowchart TD
  A[Начать: есть ISO и файл сумм?] -->|нет| Z[Скачать файлы]
  A --> B[Есть файл подписи?]
  B -->|да| C[Импортировать публичный ключ]
  C --> D[Проверить подпись файла сумм]
  D -->|good signature| E[Сверить отпечаток ключа]
  E -->|совпадает| F[Проверить sha256sum]
  F -->|OK| G[Использовать ISO]
  F -->|не OK| H[Не использовать; перекачать/уведомить]
  D -->|bad signature| H
  B -->|нет| I[Проверить sha256sum напрямую]
  I -->|совпадает| G
  I -->|не совпадает| H

Риск-матрица и смягчения

• Подмена ISO на зеркале — риск: средний; смягчение: подпись + сверка сумм.
• Компрометация ключа — риск: высокий; смягчение: многоканальная верификация отпечатка, уведомления от проекта.
• Человеческая ошибка (не проверил) — риск: высокий; смягчение: автоматизация проверок, обучение персонала.

Примеры альтернативных инструментов

• apg/gpg2 — альтернативы gpg в некоторых дистрибутивах.
• PowerShell Get-FileHash — для Windows.
• sigtool, rhash — утилиты для проверки разных типов сумм.
• OpenSSL — при необходимости может посчитать дайджест, но удобнее использовать специфичные утилиты.

Миграция и совместимость

• Старые образы могут использовать MD5 — учитывайте это при выборе алгоритма в настройках Kleopatra.
• Для CI/CD используйте контейнерные образы с предустановленным gpg и утилитами хеширования для совместимости.

Примечания по локальным зеркалам и особенностям региона

• Используйте зеркала, поддерживающие HTTPS и имеющие репутацию. Зеркала, не использующие HTTPS, повышают риск MITM‑атак.
• В случае сомнений получайте ключи и отпечатки через официальные страницы проекта или авторитетные каналы.

Краткое резюме

Проверка контрольных сумм и цифровых подписей — простая и эффективная защита от подмены образов. Даже если это не даёт абсолютной гарантии в случае масштабных атак на инфраструктуру дистрибутива, это значительно снижает риск распространения компрометированных ISO. Автоматизируйте процесс в организациях и всегда сверяйте отпечатки ключей по независимым каналам.

Image Credit: Eduardo Quagliato on Flickr