3. Sigstore 项目全景：Cosign、Rekor、Fulcio 三大组件及其在供应链安全中的角色

Sigstore 是一个专为软件供应链签名与验证设计的开源项目，旨在通过无密钥（Keyless）签名、透明日志和公共证书颁发机构，消除传统 PKI 和密钥管理的复杂性。其核心由三个独立但紧密协作的组件构成：Cosign（签名与验证工具）、Rekor（透明日志）和 Fulcio（证书颁发机构）。

3.1 三大组件功能总览

3.2 Cosign：签名与验证的执行引擎

Cosign 是 Sigstore 的命令行工具和库，直接面向用户操作。它支持传统密钥对签名和 Keyless 签名两种模式。在 Keyless 模式下，Cosign 自动与 Fulcio 和 Rekor 交互，无需用户管理私钥。

• 镜像签名： 将签名以 OCI 制品形式存储在镜像仓库中（如 cosign sign）。
• 镜像验证： 从仓库拉取签名并验证其与 Rekor 日志中的条目是否一致（如 cosign verify）。
• 附加元数据： 支持附加 SBOM、ATT（in-toto 证明）等元数据到镜像。
• 策略控制： 通过 cosign verify-attestation 验证策略声明。

# 使用 Keyless 模式签名（自动获取 Fulcio 证书并记录到 Rekor）
cosign sign --keyless ghcr.io/myorg/myapp:v1.0.0

# 验证签名（自动查询 Rekor 日志和 Fulcio 证书链）
cosign verify --keyless ghcr.io/myorg/myapp:v1.0.0

3.3 Rekor：透明日志与审计中枢

Rekor 维护一个基于 Merkle 树的不可篡改日志，记录所有签名事件。每个签名操作都会生成一个唯一的 Rekor 条目，包含签名、证书、工件摘要等信息。验证者通过查询 Rekor 来确认签名是否在日志中，从而防止签名被隐藏或篡改。

• 条目结构： 每个条目包含 body（签名元数据）、integratedTime（记录时间）、logIndex（日志索引）。
• 搜索能力： 支持按哈希值、公钥、证书指纹等字段搜索条目。
• 公共实例： Sigstore 社区维护公共 Rekor 实例（rekor.sigstore.dev），所有 Keyless 签名默认写入该实例。
• 自托管： 企业可部署私有 Rekor 实例，用于内部审计和合规要求。

3.4 Fulcio：基于 OIDC 的证书颁发机构

Fulcio 是一个符合 Web PKI 标准的证书颁发机构（CA），它根据用户的 OIDC（OpenID Connect）身份签发短期 X.509 证书。证书的有效期通常为 10 分钟，过期后无法用于签名，从而降低了私钥泄露的风险。

• 身份绑定： 支持 GitHub、GitLab、Google、Microsoft 等 OIDC 提供商。
• 证书链： Fulcio 签发的证书链可追溯到 Sigstore 根 CA，验证者无需额外配置信任锚。
• 无密钥模式： 用户无需生成或保管长期私钥；签名密钥对由 Cosign 临时生成，签名后立即丢弃。
• 审计追溯： 证书中包含用户的 OIDC 身份信息（如邮箱），便于事后审计。

3.5 三大组件协作流程（Keyless 签名）

下图展示了 Sigstore 在 Keyless 模式下，Cosign、Fulcio、Rekor 三者如何协作完成一次镜像签名与验证的完整流程。

3.6 组件对比：传统 PKI vs Sigstore 无密钥模型

3.7 在供应链安全中的角色总结

Sigstore 三大组件在供应链安全中分别承担了执行、审计和信任三个关键角色：

• Cosign 是供应链安全的“执行者”，负责在 CI/CD 流水线中实际完成签名和验证操作，确保镜像在构建和部署环节的完整性。
• Rekor 是供应链安全的“审计者”，提供全局透明日志，使任何签名事件都可被公开验证和追溯，防止恶意签名或事后抵赖。
• Fulcio 是供应链安全的“信任锚”，通过 OIDC 身份将现实世界的用户身份与签名行为绑定，解决了“谁签的名”这一核心信任问题。