Ubuntu下密码学开发环境搭建

题记

由于最近在做一些关于密码学的项目，而密码学大部分开源库都依赖于Linux环境，所以在Ubuntu下搭建密码学开发环境就变得很有必要了。本文介绍了在Ubuntu下搭建密码学开发环境的必要步骤，同时进行了一些细微的设置，以提高使用感受。

Ubuntu系统安装并设置root账户。

我安装的是Ubuntu 13.10 。由于开发的过程中需要频繁修改各种conf文件，或者修改/usr文件夹中的文件，所以管理员权限下的sudo显然无法满足我们的需求，我们需要建立root账户，以便我们开展以后的工作。

首先是开启root帐号，设置root密码

sudo passwd root

参考：Ubuntu安装完后设置root密码 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-04/100489.htm

然后根据提示两次输入新的密码即可，这个时候就可以使用root权限登录了。但是如果我们注销登录，会发现系统根本不允许我们使用root账户登录，必须在进入账户之后再进行权限提升，这显然不能满足我们的需求。这是因为ubuntu默认隐藏root账户的原因。所以要修改配置。

修改lightdm配置

打开Terminal，修改 /etc/lightdm/lightdm.conf.d/10-ubuntu.conf 文件：

sudo gedit /etc/lightdm/lightdm.conf.d/10-ubuntu.conf  添加如下内容

greeter-show-manual-login=true  #允许手工输入登陆系统的用户名和密码

allow-guest=true #允许guest登录

值得一提的是，在ubuntu有些低版本中，需要修改的 /etc/lightdm/lightdm.conf文件，修改方法同上。

这样，我们就可以选择以root账户登录了。

二. Ubuntu下Eclipse安装与配置

我的主要工作是进行Java/Android 开发，底层调用是使用C层的库，也就是使用jni/NDK调用。因此，Eclipse是一个合适的开发工具。

1. Eclipse安装

最新版本的Eclipse 下载地址是 https://www.eclipse.org/downloads/ 需要注意的是，32位系统和64位系统的Eclipse是有区别的，下载的时候要慎重。

ubuntu中，测试系统是32位还是64位有两个方法：

1，terminal里输入 uname -m 返回i686即为32位系统，返回x86_64即为64位系统；

2，terminal里输入 getconf LONG_BIT,这个命令是返回系统中long型数据的长度，若返回32即为32位系统，64即为64位系统。

下载后解压到/usr/local/java 文件夹中。

2.Eclipse Bug修复

需要说明的是，ubuntu12.10之后的unity界面有bug，而eclipse的界面使用unity的界面代理，导致有很大几率无法显示eclipse菜单，所以必须新建快捷方式，以此开启禁用菜单代理选项模式的Eclipse（如果安装完毕后打开Eclipse，发现自己的菜单栏可以使用，可以跳过这一步）。解决方法如下：
1.新建快捷方式。
在任意文件夹（建议在桌面）新建->空白文档，输入以下代码

[Desktop Entry]
Categories=Development;
Comment[zh_CN]=
Comment=
Exec=env UBUNTU_MENUPROXY= /usr/local/java/eclipse/eclipse
GenericName[zh_CN]=IDE
GenericName=IDE
Icon=/usr/local/java/eclipse/icon.xpm
MimeType=
Name[zh_CN]=eclipse
Name=eclipse
Path=
StartupNotify=true
Terminal=false
Type=Application
X-DBUS-ServiceName=
X-DBUS-StartupType=
X-KDE-SubstituteUID=false
X-KDE-Username=owen
Exec=env UBUNTU_MENUPROXY=0  /usr/local/java/eclipse/eclipse

重点语句为

Exec=env UBUNTU_MENUPROXY=0  /usr/local/java/eclipse/eclipse

其作用是禁用菜单代理。
之后保存并推出，将文件重命名为eclipse.desktop,右键该文件增加权限，并检查命令是否正确，如图所示：

之后双击桌面图标就可以打开了，菜单也可以实现下拉。如果有需求，也可以将其固定在启动栏上。
Eclipse本身有自带JDK的版本，但是我还是希望安装独立的jdk，这样在有些需要在命令行下编译的时候，可以方便地调用javac和javah命令，所以下载纯净的的Eclipse，并配合Oracle-jdk，JDK 8的下载地址为 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html。如果使用openJDK，直接apt-get install安装即可。
下载完毕后解压，将解压好的jdk1.8.0_5文件夹移动到/usr/lib/jvm目录里，此时即使没有jvm目录也可以执行如下命令，jvm文件夹将得到创建。

mv jdk1.8.0_5 /usr/lib/jvm

下面修改环境变量，以便在任何目录下均可调用Java命令。修改/etc/profile

gedit /etc/profile

在末尾添加：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_5
export JRE_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_5/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

需要注意的有两点，一是CLASSPATH第一个冒号前面的小点，指的是“当前目录”，必须要加上；二是将jdk1.8.0_5替换为自己的Java版本号。
保存后执行：

source /etc/profile

这样就完成了java环境变量的配置。测试环境变量配置正确的方法如下：

java -version

显示如下内容，代表Java配置正确：

java version "1.8.0_05"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_05-b13)
Java HotSpot(TM) Server VM (build 25.5-b02, mixed mode)

Eclipse中C/C++开发需要CDT插件，CDT插件安装方法如下：
启动Eclipse,选择Help > Install New Software；
在 Available Software 对话框中，单击 Add…；
在 Add Site 对话框的 Name 字段中，输入远程站点的名称（例如“C Plugin”）。在 Location 字段中，输入下面的 URL：http://download.eclipse.org/tools/cdt/releases/kepler. 点击确定，pending之后全选下面的选项，一路下一步即可完成安装。

更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容： http://www.linuxidc.com/Linux/2014-04/100643p2.htm

3.andorid sdk环境搭建

Eclipse ADT(Android Developer Tools)安装
启动Eclipse,选择Help > Install New Software。
在 Available Software 对话框中，单击 Add…，如图所示。

在 Add Site 对话框的 Name 字段中，输入远程站点的名称（例如“Android Plugin”）。在 Location 字段中，输入下面的 URL：https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/注意：如果访 问该插件时遇到问题，可以将 URL 中的 https 改成 http（使用https会更安全一些）。单击 OK。
回到 Available Software 界面，应该可以看到列表中的 Developer Tools 选项。选择 Developer Tools 旁边的复选框，会同时选中 Android DDMS 和 Android Development Tools。单击 Next。
在最后的 Install Details 对话框中，会列出 Android DDMS 和 Android Development Tools 等特性。单击 Next 阅读并接受许可协议，同时安装所有依赖组件，然后单击 Finish。
重新启动 Eclipse。
3.安装android sdk

重启Eclipse之后，会弹出提示，Android SDK位置并未给出，如图所示：

现在我们需要切出去，下载 Android SDK Tools,地址如下： http://developer.android.com/sdk/index.html

下载 SDK Tools Only即可。下载完毕后解压到任意文件夹。切回Eclipse，将SDK 路径设为刚才Android SDK Tools解压的位置，然后一路下一步安装sdk即可。以后如果需要其他版本的SDK，可打开Android SDK Manager下载。
为了让SDK在Terminal下也能使用，配置下sdk的环境变量，修改/etc/profile

sudo gedit /etc/profile

在末尾添加：

# Android SDK
export ANDROID_SDK=~/developTools/android-sdk-linux
export PATH=$ANDROID_SDK/platform-tools:$ANDROID_SDK/tools:$PATH

添加完成不要忘了在Terminal中输入

source /etc/profile

进行测试：emulator -version 结果如图所示

4.安装Android NDK
NDK在某些需要调用C库文件的场景中需要。NDK下载地址为：
http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html
下载完毕后解压到任意文件夹中，并如sdk一样配置环境变量

sudo gedit /etc/profile

在末尾添加：

export NDK_HOME=/home/snowdream/android-ndk-r5
export PATH=$NDK_HOME:$PATH

记住将路径替换为自己NDK所解压的路径。

添加完成不要忘了

source /etc/profile

进行测试：Terminal下输入

ndk-build -version

结果会显示ndk-build的正确版本号。

环境安装完毕。

三、密码学库文件安装

首先安装pbc系列库。

1. pbc依赖的库安装
pbc 库依赖于
M4
GMP Library
flex
bison
其中 M4、flex、bison均可以通过apt-get install安装

apt-get install M4
  apt-get install flex
  apt-get install bison

GMP下载地址如下：
https://gmplib.org/
下载并解压，在terminal里进入解压文件夹安装，方法如下：

./configure
make
make check        
make install

2. pbc 安装
pbc（The Pairing-Based Cryptography Library）下载地址如下：

http://crypto.stanford.edu/pbc/download.html

下载并解压，在terminal里进入解压文件夹安装，方法如下：

./configure
    make
    make install

至此，密码学开发环境搭建完成。如果需要开发Java/Android的项目，那么就需要一些JNI/NDK开发的知识了。值得庆幸的是，pbc库已经有了JPBC版本，下载地址与pbc下载地址相同，其本质是pbc库的一个java接口，所以它依然依赖于pbc库。下面给出一种直接生成libjpbc-pbc.so动态链接库的方法，使其不依赖于pbc库，但需要注意的是，如果pbc库本身有变动，那么需要重新生成库文件。另外，笔者也不保证这种生成方法足够稳定。
此方法依赖于cmake 和ccmake，二者为编程常用工具，安装方法如下

apt-get install cmake
    apt-get install cmake-curses-gui

安装完毕后，在teminal下进入jpbc解压目录（以<jpbc>代指），输入

cd <jpbc>/jpbc-pbc
    ccmake .

像make的使用方法一样，输入c，再输入g，此时，在<jpbc>/jpbc-pbc文件夹中生成了必要的Makefile文件

然后输入
make 

这个库文件即为java可以调用的so文件，在调用的时候注意设置java.library.path即可。

虽然我们的基本开发环境搭建完毕，但是根据每个人的需求不同，我们需要另行下载自己需要的库文件，例如经常用到的openSSL。这些文件限于篇幅，就不进行一一介绍了，如果有这些开源库使用方面的讨论，也请大家不要忘记带上笔者：）

更多Ubuntu相关信息见Ubuntu 专题页面 http://www.linuxidc.com/topicnews.aspx?tid=2