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## 2.3 Docker Registry
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Docker Registry 是镜像分发和管理的核心组件。本节将介绍 Registry 的基本概念、公共和私有服务的选择，以及镜像的安全管理。
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### 一句话理解 Registry
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> **Docker Registry 是存储和分发 Docker 镜像的服务，类似于代码的 GitHub 或包管理的 npm。**
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镜像构建完成后，可以在当前机器上运行。但如果需要在其他服务器上使用这个镜像，就需要一个集中的存储和分发服务——这就是 Docker Registry。
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### 核心概念
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要熟练使用 Docker Registry，首先需要理清它与仓库 (Repository)、标签 (Tag) 之间的关系。
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#### Registry、仓库、标签的关系
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Docker Registry 中可以包含多个 Repository，每个 Repository 可以包含多个 Tag。如图 2-2 所示，它们之间具有清晰的层级关系。
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```mermaid
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flowchart TB
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subgraph Registry ["Docker Registry（如 Docker Hub）"]
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direction TB
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subgraph RepoNginx ["Repository（仓库）: nginx"]
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direction LR
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N1(":latest (tag)")
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N2(":1.25 (tag)")
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N3(":1.24 (tag)")
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N4(":alpine (tag)")
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N5("...")
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N1 ~~~ N2 ~~~ N3 ~~~ N4 ~~~ N5
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end
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subgraph RepoMysql ["Repository（仓库）: mysql"]
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direction LR
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M1(":latest")
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M2(":8.0")
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M3(":5.7")
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M4("...")
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M1 ~~~ M2 ~~~ M3 ~~~ M4
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end
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RepoNginx ~~~ RepoMysql
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end
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```
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图 2-2 Registry、Repository 与 Tag 的层级关系
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相关基本概念具体如下：
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| 概念 | 说明 | 示例 |
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|------|------|------|
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| **Registry** | 存储镜像的服务 | Docker Hub、ghcr.io |
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| **Repository (仓库) ** | 同一软件的镜像集合 | `nginx`、`mysql`、`mycompany/myapp` |
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| **Tag (标签) ** | 仓库内的版本标识 | `latest`、`1.25`、`alpine` |
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#### 镜像的完整名称
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一个完整的 Docker 镜像名称由 Registry 地址、用户名/组织名、仓库名和标签组成。了解其结构有助于我们更准确地定位镜像。基本格式如下：
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```
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[registry地址/][用户名/]仓库名[:标签]
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```
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示例：
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```bash
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## 完整格式
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registry.example.com/mycompany/myapp:v1.2.3
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│ │ │ │
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│ │ │ └── 标签
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│ │ └── 仓库名
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│ └── 用户名/组织名
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└── Registry 地址
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## Docker Hub 官方镜像（省略 registry 和用户名）
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nginx:1.25
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ubuntu:24.04
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## Docker Hub 用户镜像
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jwilder/nginx-proxy:latest
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## 其他 Registry
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ghcr.io/username/myapp:v1.0
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gcr.io/google-containers/pause:3.6
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```
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> 💡 **笔者提示**：如果不指定 Registry 地址，默认使用 Docker Hub。如果不指定标签，默认使用 `latest`。
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### 公共 Registry 服务
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公共 Registry 服务为开发者提供了便捷的镜像获取途径。其中最著名的是 Docker Hub。
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#### 默认的 Docker Hub
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[Docker Hub](https://hub.docker.com/) 是最大的公共 Registry，也是 Docker 的默认 Registry。
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**特点**：
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- 拥有大量[官方镜像](https://hub.docker.com/search?q=&type=image&image_filter=official) (nginx、mysql、redis 等)
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- 免费账户可以创建公开仓库
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- 付费账户支持私有仓库
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```bash
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## 从 Docker Hub 拉取镜像
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$ docker pull nginx # 官方镜像
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$ docker pull bitnami/redis # 第三方镜像
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## 推送镜像到 Docker Hub
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$ docker login
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$ docker push username/myapp:v1.0
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```
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#### 其他公共 Registry
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除了 Docker Hub，还有以下几个常见的公共 Registry：
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| Registry | 地址 | 说明 |
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|----------|------|------|
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| **GitHub Container Registry** | ghcr.io | GitHub 提供，与 GitHub Actions 集成好 |
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| **Google Container Registry** | gcr.io | Google Cloud 提供，Kubernetes 镜像常用 |
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| **Quay.io** | quay.io | Red Hat 提供 |
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| **阿里云容器镜像服务** | registry.cn-*.aliyuncs.com | 国内访问快 |
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| **腾讯云容器镜像服务** | ccr.ccs.tencentyun.com | 国内访问快 |
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### 镜像加速器
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由于网络原因，在国内直接访问 Docker Hub 可能会很慢。可以配置**镜像加速器** (Registry Mirror) 来加速下载。配置示例如下：
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```json
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// /etc/docker/daemon.json
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{
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"registry-mirrors": [
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"https://your-accelerator-url"
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]
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}
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```
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详细配置方法请参考[镜像加速器](../03_install/3.9_mirror.md)章节。
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> ⚠️ **笔者提醒**：镜像加速器的可用性经常变化，使用前建议先测试是否可用。
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### 私有 Registry
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出于安全和隐私的考虑，企业往往需要搭建自己的私有 Registry。以下是几种常见的搭建方案。
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#### 官方 Registry 镜像
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Docker 官方提供了 [registry](https://hub.docker.com/_/registry/) 镜像，可以快速搭建私有 Registry：
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```bash
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## 启动一个本地 Registry
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$ docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2
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## 推送镜像到本地 Registry
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$ docker tag myapp:v1.0 localhost:5000/myapp:v1.0
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$ docker push localhost:5000/myapp:v1.0
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## 从本地 Registry 拉取
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$ docker pull localhost:5000/myapp:v1.0
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```
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#### 企业级解决方案
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官方 Registry 功能较为基础，企业环境常用以下方案：
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| 方案 | 特点 |
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|------|------|
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| **[Harbor](https://goharbor.io/)** | CNCF 项目，功能全面 (用户管理、漏洞扫描、镜像签名)|
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| **[Nexus Repository](../06_repository/6.4_nexus3_registry.md)** | 支持多种制品类型 (Docker、Maven、npm 等)|
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| **云厂商服务** | 阿里云 ACR、腾讯云 TCR、AWS ECR 等 |
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笔者建议：
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- 小团队：可以先用官方 Registry，够用即可
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- 中大型团队：推荐 Harbor，功能完善且开源免费
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- 已使用云服务：直接用云厂商的 Registry 服务更省心
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### 镜像的推送和拉取
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掌握镜像的推送 (Push) 和拉取 (Pull) 是使用 Docker Registry 的基本功。
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#### 完整工作流程
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如图 2-3 所示，镜像从开发环境构建后推送到 Registry，再由生产环境拉取并运行。
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```
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开发者机器 Registry 生产服务器
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│ │ │
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│ docker build │ │
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│ 构建镜像 │ │
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│ │ │
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│ docker push ─────────────▶ │
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│ 推送镜像 │ 存储镜像 │
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│ │ │
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│ │ ◀───────────── docker pull │
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│ │ 拉取镜像 │
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│ │ │
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│ │ docker run │
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│ │ 运行容器 │
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```
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图 2-3 镜像构建、推送与拉取流程
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#### 常用命令
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运行以下命令：
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```bash
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## 登录 Registry
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$ docker login # 登录 Docker Hub
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$ docker login registry.example.com # 登录其他 Registry
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## 拉取镜像
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$ docker pull nginx:1.25
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## 标记镜像（准备推送）
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$ docker tag myapp:latest registry.example.com/myteam/myapp:v1.0
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## 推送镜像
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$ docker push registry.example.com/myteam/myapp:v1.0
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## 登出
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$ docker logout
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```
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### 镜像的安全性
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在使用公共镜像或维护私有镜像时，安全性是不容忽视的重要环节。
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#### 使用官方镜像
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Docker Hub 的[官方镜像](https://hub.docker.com/search?q=&type=image&image_filter=official) (标有 “Official Image” 标识) 经过 Docker 团队审核，相对更安全。示例如下：
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```bash
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## 官方镜像示例
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nginx # ✅ 官方
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mysql # ✅ 官方
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redis # ✅ 官方
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## 第三方镜像（需要自行评估可信度）
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bitnami/redis # ⚠️ 需要评估
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someuser/myapp # ⚠️ 需要评估
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```
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#### 镜像签名
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当前更推荐使用 Sigstore / Notation 体系进行镜像签名与验证。`Docker Content Trust (DCT)` 已进入退场阶段，不建议作为新项目主方案。
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> 注意：Cosign 默认会把签名写回镜像所在仓库，请使用你有推送权限的镜像地址。
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```bash
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## 准备一个你有写权限的镜像地址
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$ export IMAGE=<你的仓库名>/nginx:1.27
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$ docker pull nginx:1.27
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$ docker tag nginx:1.27 $IMAGE
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$ docker push $IMAGE
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## 生成签名密钥（会生成 cosign.key / cosign.pub）
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$ cosign generate-key-pair
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## 使用 Cosign 签名与验证
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$ cosign sign --key cosign.key $IMAGE
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$ cosign verify --key cosign.pub $IMAGE
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```
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#### 漏洞扫描
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运行以下命令：
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```bash
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## 使用 Docker Scout 扫描镜像漏洞
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$ docker scout cves nginx:latest
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## 使用 Trivy（开源工具）
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$ trivy image nginx:latest
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```
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