4. 生成密钥对：Cosign 生成公私钥、密钥存储安全策略、密钥生命周期管理

密钥是镜像签名的信任锚点。Cosign 使用公私钥对进行签名与验证：私钥用于对镜像摘要签名，公钥分发给验证方。本章聚焦密钥对的生成、安全存储与全生命周期管理，帮助你在生产环境中建立可靠的密钥治理基线。

4.1 Cosign 密钥对生成

Cosign 支持两种密钥生成方式：原生密钥对（默认使用 ECDSA P-256 曲线）和 KMS 托管密钥。以下为原生密钥对生成命令：

# 生成 Cosign 密钥对（默认 ECDSA P-256）
cosign generate-key-pair

# 指定输出文件名前缀
cosign generate-key-pair --output-key-prefix myapp

# 查看生成的密钥文件
ls -la
# 输出示例：
# -rw-------  1 user user  227 Mar 15 10:00 cosign.key
# -rw-r--r--  1 user user  178 Mar 15 10:00 cosign.pub

生成过程中会提示输入私钥加密密码。该密码用于对磁盘上的私钥文件进行 AES-256-GCM 加密，防止私钥明文泄露。

4.2 密钥存储安全策略

私钥存储是供应链安全中最薄弱的环节。以下策略按安全等级从低到高排列：

1. 本地文件加密存储：私钥文件使用强密码加密，存储在安全目录（如 ~/.cosign/），仅限签名操作时临时解密。
2. 密钥管理服务（KMS）：私钥由云厂商 KMS 托管，Cosign 通过 API 调用签名，私钥材料永不离开 KMS 边界。
3. 硬件安全模块（HSM）：私钥存储在 FIPS 140-2 Level 3 认证的 HSM 中，适用于金融、政务等高安全场景。
4. 短期凭证 + 临时密钥：使用 OIDC 令牌从 KMS 获取临时签名密钥，密钥有效期仅数分钟，过期自动销毁。

4.3 密钥生命周期管理

密钥生命周期包括生成、分发、使用、轮换、吊销和销毁六个阶段。每个阶段都需要明确的策略和自动化工具支持。

4.4 密钥轮换实战

密钥轮换是防止密钥泄露后影响范围扩大的关键措施。以下为 Cosign 密钥轮换的标准流程：

# 1. 生成新密钥对
cosign generate-key-pair --output-key-prefix myapp-v2

# 2. 使用新私钥重新签名所有镜像
cosign sign --key myapp-v2.key <镜像引用>

# 3. 将新公钥添加到验证方信任列表
cosign public-key --key myapp-v2.key >> trusted-keys.pub

# 4. 保留旧公钥用于验证已签名的镜像
# 旧公钥保留在信任列表中，直到所有镜像完成重新签名

# 5. 确认所有镜像已使用新密钥签名后，移除旧公钥
# 从 trusted-keys.pub 中删除旧公钥条目

4.5 密钥吊销与失效处理

当密钥泄露或怀疑泄露时，需要立即吊销密钥。Cosign 本身不提供吊销列表（CRL）功能，需要结合外部基础设施实现：

• 使用 Rekor 透明日志：吊销信息记录在 Rekor 中，验证方查询 Rekor 确认密钥状态。
• 使用 TUF 仓库：在 TUF 元数据中标记密钥为已吊销，客户端自动获取最新信任状态。
• 使用 OIDC 身份绑定：通过 Fulcio 签发的短期证书，证书过期即自动失效，无需手动吊销。
• 手动吊销脚本：在内部密钥管理系统中标记密钥状态，验证流水线查询该状态。

# 示例：在 Rekor 中记录密钥吊销事件
cosign verify --key revoked-key.pub <镜像引用>
# 如果密钥已吊销，验证会失败并返回吊销信息

# 使用 Fulcio 短期证书（推荐）
# 证书有效期通常为 10 分钟，过期后自动失效
cosign sign --fulcio-url https://fulcio.sigstore.dev <镜像引用>