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GPG 与 YubiKey：硬件化子密钥管理
一、为什么要使用 YubiKey
在采用 主密钥离线 + 子密钥日常使用 的 GPG 模型后，仍然存在一个核心风险：
- 日常设备被入侵
- 子密钥私钥仍然可能被窃取
将子密钥私钥迁移至硬件设备（如 YubiKey） ，可以进一步实现：
- 私钥不可导出
- 所有签名 / 解密操作在硬件内部完成
- 即使主机被完全控制，私钥材料仍不可获取
二、YubiKey 的OpenPGP 工作模式
YubiKey 原生支持 OpenPGP Card 工作模式，OpenPGP 模块包含 S / E / A 三类子密钥的槽位，并且与现有 OpenPGP 密钥体系完全兼容
三、stub key（关键概念）
3.1 什么是 stub key
当子密钥被移动到 YubiKey 后：
- 本地 不再保存子密钥私钥
- GPG 在本地将仅保留一个 stub key（占位引用）
- 所有实际操作通过 USB 与硬件交互完成
stub key 的作用是：
- 告诉 GPG：该子密钥存在
- 指明：私钥位于某个 OpenPGP Card（YubiKey）
3.2 stub key 的安全特性
- 不包含任何可用于恢复私钥的材料
- 可安全复制到其他设备
- 丢失 stub key ≠ 丢失私钥（可通过重新导入公钥并连接 YubiKey 重新建立引用）
四、将子密钥移动到 YubiKey
4.1 进入密钥编辑模式
gpg --edit-key <KEYID>4.2 选择并移动子密钥
gpg> key 1 # 选择子密钥（S / E / A）gpg> keytocard # 写入 YubiKey根据提示选择：
- Signature key
- Encryption key
- Authentication key
完成后：
- 子密钥私钥仅存在于 YubiKey
- 本地仅保留 stub key
4.3 验证状态
gpg --card-status应能看到：
- Card Serial Number
- Signature / Encryption / Authentication key 信息
五、本地私钥清理（仅保留 stub key）
5.1 删除本地私钥
gpg --delete-secret-keys <KEYID>前提条件：
- 已确认子密钥成功写入 YubiKey
- 主密钥已完成离线备份
删除后：
- 本地不再持有任何可用私钥
- 所有操作必须插入 YubiKey 才能完成
5.2 导出本地公钥
当子密钥被移动到 YubiKey 后，公钥数据将发生变化，内部会记录对应 OpenPGP Card 的序列号信息
因此，应在完成 keytocard 操作后重新导出并发布公钥，以确保其他设备或他人能够正确识别硬件密钥位置
六、跨设备使用模型
在新设备上：
- 导入公钥
- 导入 stub key（或重新从公钥生成）
- 插入 YubiKey
gpg --import public.keygpg --card-status无需迁移私钥文件，即可完成：
- 签名
- 解密
- SSH 认证（如配置 A 子密钥）
七、备份与不可恢复边界（必须明确）
7.1 可以备份的
- 主密钥私钥（离线）
- 子密钥私钥（仅限迁移到硬件之前，且迁移后 gpg 将会拒绝再次导入子密钥私钥）
- 公钥 / stub key
7.2 无法备份的
- 已写入 YubiKey 的私钥
- YubiKey 内部生成或迁移后的私钥
一旦YubiKey 损坏，且没有迁移前的私钥备份，那么对应子密钥将 永久不可恢复
八、使用原则总结
- 主密钥： 离线保存，仅用于签发 / 吊销
- 子密钥： 日常使用，优先迁移至硬件
- stub key： 跨设备使用的唯一本地材料
- 硬件密钥： 私钥不可导出，安全边界明确
GPG 与 YubiKey：硬件化子密钥管理
https://blog.33065432.xyz/posts/security-gpg-yubikey-subkeys/
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非商业用途可以使用，但必须注明出处，
并且若有改编需采用相同许可协议发布。
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