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解决Ubuntu ROS1更新时GPG密钥过期问题

CodeWarrioress·2026-08-17·阅读 23 GEO检测（免费）
UbuntuROS1GPG密钥
|难度：普通|阅读约 12 分钟

1. 问题背景与现象分析

最近在Ubuntu 20.04 Focal Fossa系统上使用ROS1时，执行sudo apt update命令遇到一个常见但令人头疼的错误："focal InRelease is not signed"。这个错误通常伴随着类似下面的完整提示：

code复制获取:1 http://packages.ros.org/ros/ubuntu focal InRelease [4,680 B]
错误:1 http://packages.ros.org/ros/ubuntu focal InRelease
  下列签名无效： EXPKEYSIG F42ED6FBAB17C654 Open Robotics <info@osrfoundation.org>
正在读取软件包列表... 完成
W: GPG 错误：http://packages.ros.org/ros/ubuntu focal InRelease: 下列签名无效： EXPKEYSIG F42ED6FBAB17C654 Open Robotics <info@osrfoundation.org>
E: 仓库 "http://packages.ros.org/ros/ubuntu focal InRelease" 没有数字签名。
N: 无法安全地用该源进行更新，所以默认禁用该源。
N: 参见 apt-secure(8) 手册以了解仓库创建和用户配置方面的细节。

这个问题的本质是ROS软件仓库的GPG密钥已经过期（EXPKEYSIG中的EXP表示expired）。Ubuntu的APT包管理系统会验证软件源的数字签名，确保下载的软件包是真实可信的。当密钥过期时，APT会拒绝更新操作以防止潜在的安全风险。

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2. 密钥过期的根本原因

2.1 ROS软件源的签名机制

ROS官方软件仓库使用GPG（GNU Privacy Guard）密钥对发布的软件包进行数字签名。这种机制可以：

  • 验证软件包确实来自ROS官方（真实性）
  • 确保软件包在传输过程中没有被篡改（完整性）

每个ROS发行版（如Noetic、Melodic等）都有对应的GPG密钥，这些密钥通常有1-2年的有效期。当密钥过期后，APT就无法验证软件包的签名，从而触发我们看到的错误。

2.2 为什么密钥会过期

密钥过期是一种安全最佳实践，主要基于以下考虑：

  1. 减少密钥泄露带来的长期风险
  2. 强制定期轮换密钥以提高安全性
  3. 淘汰旧的不安全加密算法

ROS官方会定期发布新的密钥，但本地系统需要手动或自动更新这些密钥才能继续使用。

3. 完整解决方案

3.1 步骤一：删除旧的密钥

首先需要清除系统中已过期的ROS密钥：

bash复制sudo apt-key del F42ED6FBAB17C654

这个命令中的F42ED6FBAB17C654就是错误信息中显示的过期密钥ID。执行后会输出"OK"表示删除成功。

3.2 步骤二：下载并安装新密钥

ROS官方提供了多种方式获取新密钥。最可靠的方法是直接从密钥服务器获取：

bash复制sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys F42ED6FBAB17C654

这个命令会从Ubuntu的密钥服务器下载指定ID的新密钥。如果遇到连接问题，可以尝试备用密钥服务器：

bash复制sudo apt-key adv --keyserver hkp://pgp.mit.edu:80 --recv-keys F42ED6FBAB17C654

3.3 步骤三：验证密钥安装

确认新密钥已正确安装：

bash复制apt-key list | grep -A 1 "Open Robotics"

正常输出应该显示类似这样的信息：

code复制pub   rsa2048 2021-04-01 [SC] [有效至：2024-04-01]
      F42E D6FB AB17 C654 Open Robotics <info@osrfoundation.org>

注意检查有效期是否已经更新到未来日期。

3.4 步骤四：更新软件源并验证

最后执行更新并检查是否解决问题：

bash复制sudo apt update
sudo apt upgrade

如果一切正常，你将不再看到签名错误的提示，可以正常安装和更新ROS软件包。

4. 常见问题与进阶处理

4.1 如果密钥服务器无法连接

在某些网络环境下，可能会遇到连接密钥服务器超时的问题。这时可以尝试：

  1. 使用curl直接下载密钥：
bash复制curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -
  1. 或者手动下载密钥文件后添加：
bash复制wget https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc
sudo apt-key add ros.asc
rm ros.asc

4.2 多ROS版本共存时的处理

如果系统上同时安装了多个ROS版本（如Melodic和Noetic），需要确保为每个版本更新对应的密钥。可以通过检查/etc/apt/sources.list.d/目录下的ros源文件来确定需要哪些密钥。

4.3 永久性解决方案

为了避免密钥过期问题反复出现，可以考虑：

  1. 设置自动密钥更新：创建一个定期运行的脚本检查密钥状态
  2. 使用ROS官方提供的安装脚本，它会自动处理密钥问题：
bash复制sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt install ros-$(lsb_release -sc)-desktop-full

5. 技术原理深入解析

5.1 APT如何验证软件源

Ubuntu的APT系统使用以下机制保证软件源安全：

  1. 每个软件源发布一个InRelease或Release.gpg文件
  2. 这些文件使用发布者的私钥签名
  3. 本地系统存储对应的公钥用于验证签名
  4. 验证通过后才允许下载和安装软件包

5.2 GPG密钥的生命周期

ROS的GPG密钥管理遵循典型流程：

  1. 密钥生成：使用RSA 2048或更强的算法
  2. 密钥发布：上传到公共密钥服务器
  3. 密钥分发：通过安装脚本或文档提供给用户
  4. 密钥轮换：在到期前生成并发布新密钥
  5. 密钥撤销：在必要时使旧密钥失效

5.3 密钥过期的替代方案

除了手动更新密钥，还可以考虑：

  1. 使用snap安装ROS（自动处理依赖和签名）
  2. 从源码构建ROS（绕过包管理器验证）
  3. 使用容器技术（如Docker）隔离ROS环境

6. 预防措施与最佳实践

为了避免将来遇到类似问题，建议：

  1. 定期检查密钥有效期：
bash复制apt-key list | grep -A 1 "expired"
  1. 订阅ROS官方公告邮件列表，获取密钥更新通知
  2. 在自动化部署脚本中加入密钥检查逻辑
  3. 考虑使用更现代的APT密钥管理方式（如deadsnakes PPA使用的signed-by方法）

对于生产环境，建议建立一个密钥管理流程，包括：

  • 密钥到期提醒
  • 更新测试流程
  • 回滚方案

7. 相关故障排查

如果按照上述步骤操作后问题仍然存在，可以尝试：

  1. 清除APT缓存：
bash复制sudo rm -rf /var/lib/apt/lists/*
sudo apt update
  1. 检查系统时间是否正确：
bash复制date

错误的系统时间会导致签名验证失败。

  1. 检查网络代理设置：
bash复制env | grep -i proxy

某些代理可能会干扰与密钥服务器的连接。

  1. 尝试使用不同的DNS服务器，如Google的8.8.8.8：
bash复制sudo nano /etc/resolv.conf

添加或修改nameserver行后保存退出。

8. 历史背景与演变

ROS软件源签名问题有其历史背景：

  1. 早期ROS使用简单的APT仓库，安全性较低
  2. 随着ROS用户群体扩大，安全需求增加
  3. Ubuntu 16.04后APT默认启用严格的签名验证
  4. ROS官方逐步完善密钥管理流程

了解这一背景有助于理解为什么密钥管理对ROS如此重要。随着ROS2的普及，相关工具链也在改进，但ROS1作为长期支持版本仍需要妥善维护。

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