Ubuntuのaptを調べたのでまとめておく

目的

WindowsでLinux開発環境（Ubuntu）を作ったのだけど、如何せんUbuntu素人である。
なので、何をするにしても現れるaptコマンドについて、ソフトウェアをインストールするやつ～。って程度の雰囲気理解しかしてなかった。
そんな状態だと当然の如く躓くわけで、その折に調べたことを（自分用に）残しておく。

aptとは

Debian系のLinuxでソフトウェアのインストールや管理、アンインストールに用いられるパッケージ管理コマンド。（RedHat系Linuxのyum、dnfに相当する）
UbuntuはDebianをベースとして派生したLinuxディストリビューションであるため、同様にaptコマンドを利用する。

経緯
もともと、Linuxへソフトウェアをインストールしたい時は、信頼できる場所から圧縮・アーカイブされたソースコードを取得し、手動で解凍＆配置を行っていた。
この手動管理は、ソフトウェアが必要とするファイルの整合性を保つのが、非常に面倒かつ、難しいという悩みがあった。

管理が複雑で難しい

これを解決するべくDebianの開発者たちは、ソフトウェアをパッケージという単位で管理する管理コマンドdpkgを作った。
このdpkgを更に進化させたものが、apt（Advanced Package Tool）である。

パッケージ管理の導入

色々なaptコマンド

Ubuntuでのインストール方法を調べているとaptの他に、apt-getやapt-cacheのコマンドを見かける。
それぞれの違いについて、以下のようになっている。

• apt
apt-getとapt-cacheを包括するコマンド。
  対話的な（インタラクティブな）使用に適したオプションがデフォルト設定される。
• apt-get
  パッケージのインストール／アンインストールを行うコマンド。
• apt-cache
  パッケージの情報を参照・検索するコマンド。

使い分け
コマンドラインからパッケージを操作する場合はaptの使用が推奨されている。
bashやDockerfileなどのスクリプトからの場合はapt-getとapt-cacheの使用が推奨されている。

スクリプトの使い方およびほかの APT ツールとの違い
apt(8) コマンドラインはエンドユーザ向けツールとして設計されています。動作はバージョン間で変更される可能性があります。後方互換性を損なうことのないようには努めますが、変更がインタラクティブな使用に有益と思われる場合には、その保証はありません。

apt(8) のすべての機能は、apt-get(8) や apt-cache(8) など専用の APT ツールで利用可能です。apt(8) は、単にいくつかのオプションのデフォルト値を変更します (apt.conf(5) の特にバイナリ範囲を参照)。可能な限り下位互換性を保つように、スクリプトでは (潜在的に有効になっているいくつかの追加オプションをつけて) コマンドを使うべきです。

引用：Ubuntu aptの公式マニュアル

aptリポジトリとは

パッケージってどこから取得しているんだろう。答えはaptリポジトリである。
リポジトリとは、大量のパッケージ情報を集約・保存・管理しているサーバのことだ。
aptコマンドは、aptリポジトリよりパッケージをダウンロード＆インストールを行っている。

aptリポジトリには、Ubuntu公式のものとサードパーティのものがある。
Ubuntu公式のリポジトリ情報は/etc/apt/sources.listに記述され、サードパーティのリポジトリ情報は/etc/apt/sources.list.d/以下に「～.list」または「～.sources」というファイル名で記述する。

aptインストールについて

aptコマンドによるインストールは、必ず以下の2つがセットになっている。
それぞれ何が行われているのだろうか。

sudo apt update
sudo apt install [パッケージ]

• sudo apt update
  aptリポジトリからパッケージインデックスを取得するコマンド。/var/lib/apt/lists/に格納される。
  パッケージインデックスとは、リポジトリが保有しているパッケージのリストである。例えて言えば、レストランのメニュー表にあたるだろう。そして、メニュー表にない品は注文（インストール）できない。
  当然だが、リポジトリが保有するパッケージインデックスの内容は随時更新され得るため、インストールする前には、最新に更新するのがお決まりとなっている。
• sudo apt install [パッケージ]
  aptリポジトリからパッケージをダウンロード＆インストールするコマンド。また、インストール時のパッケージを/var/cache/apt/archives/にキャッシュする。
  このキャッシュはディスク容量を圧迫する一因となるため、sudo apt-get cleanコマンドで定期的にクリアしたほうが良いようだ。

aptインストールのイメージ

サードパーティリポジトリの登録方法

サードパーティのaptリポジトリを登録するには、単純に/etc/apt/sources.list.d/以下に「～.list」「～.sources」を作成するだけではない。
aptリポジトリ側が、パッケージ対してOpenPGPに則ったデジタル署名を行っているからだ。
そのため、パッケージの署名検証に用いるOpenPGP公開鍵もインポートする必要がある。

OpenPGP公開鍵は、バイナリ形式とASCII armored形式（テキスト形式）の2種類が存在する。（RFC 4880 - OpenPGP Message Format）
それぞれの形式によってリポジトリ登録方法が異なるため、それぞれに分けて記載する。

【A】バイナリ形式OpenPGP公開鍵の登録方法

• 前提：コマンド例の【】箇所は適宜読み替えること
• メリット：
  aptコマンドのバージョンに依存せず登録可能（古い環境にも互換性がある）
• デメリット：
  OpenPGP公開鍵がASCII armored形式（テキスト形式）で公開されている場合、デコードしてバイナリ形式に戻す必要がある

1. リポジトリが公開しているOpenPGP公開鍵を取得する
   例）wgetで取得

   sudo wget -qO ~/【myrepo.asc】 【https://myrepo.example/myrepo.asc】
   

2. 【ASCII armored形式（テキスト形式）の場合】gpgコマンドでデコードする

   sudo gpg --dearmor -o ~/【myrepo】.gpg ~/【myrepo.asc】
   

3. OpenPGP公開鍵を/etc/apt/keyrings/に格納する（拡張子「gpg」）

   sudo mv /etc/apt/keyrings/【myrepo】.gpg
   

4. /etc/apt/sources.list.d/配下にリポジトリ情報ファイル（～.list）を作成する。その際、Signed-Byオプションで公開鍵のパスを指定する

   echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/【myrepo】.gpg] 【https://myrepo.example】 "$(lsb_release -cs)" 【example】" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/【myrepo】.list > /dev/null
   

【B】ASCII armored形式OpenPGP公開鍵の登録方法①

• 前提：コマンド例の【】箇所は適宜読み替えること
• メリット：
  OpenPGP公開鍵がASCII armored形式（テキスト形式）で公開されている場合、そのまま扱える
• デメリット：
  全てのaptコマンドのバージョンが1.4以上の必要がある

1. リポジトリが公開しているOpenPGP公開鍵を取得する
   例）curlで取得

   sudo curl -fsSLo ~/【myrepo】.asc 【https://myrepo.example/myrepo.asc】
   

2. OpenPGP公開鍵を/etc/apt/keyrings/に格納する（拡張子「asc」）

   sudo mv /etc/apt/keyrings/【myrepo】.asc
   

3. /etc/apt/sources.list.d/配下にリポジトリ情報ファイル（～.list）を作成する。その際、Signed-Byオプションで公開鍵のパスを指定する

   echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/【myrepo】.asc] 【https://myrepo.example】 "$(lsb_release -cs)" 【example】" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/【myrepo】.list > /dev/null
   

【C】ASCII armored形式OpenPGP公開鍵の登録方法②

• 前提：コマンド例の【】箇所は適宜読み替えること
• メリット：
  OpenPGP公開鍵がASCII armored形式（テキスト形式）で公開されている場合、そのまま扱える
  OpenPGP公開鍵をリポジトリ情報ファイル（～.sources）に同梱できる
• デメリット：
  aptコマンドのバージョンが2.4以上の必要がある

1. /etc/apt/sources.list.d/配下にリポジトリ情報ファイル（～.sources）を、DEB822スタイルで作成する。その際、Signed-ByオプションでOpenPGP公開鍵を直接記載する

   cat << EOS | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/【myrepo】.sources > /dev/null
   Types: deb
   URIs: 【https://myrepo.example】
   Suites: $(lsb_release -cs)
   Components: 【example】
   Architectures: $(dpkg --print-architecture)
   Signed-By:
   $(curl -fsSL 【https://myrepo.example/myrepo.asc】 | sed "s/^/ /")
   EOS
   

注意
公開鍵の定義は各行頭に「半角スペース」を必要とする。
（マニュアルを見ると、空行の場合はピリオド"."も必要のように読めるが、空行のままで問題ない？　動作は確認済み）

THE DEB AND DEB-SRC TYPES: OPTIONS
·Signed-By (signed-by) is an option ...
:
Special care is needed to encode the empty line with leading spaces and ".":
:

引用：Ubuntu sources.listの公式マニュアル(英語)

補足：リポジトリ情報ファイル（～.list、～.sources）の定義仕様

定義のスタイルが、2パターン存在する。
詳しくは Ubuntu sources.listの公式マニュアル を参照。

• 1行 スタイル形式：ファイル拡張子「.list」

  deb [ option1=value1 option2=value2 ] uri suite [component1] [component2] [...]
  

• DEB822 スタイル形式：ファイル拡張子「.sources」

  Types: deb deb-src
  URIs: uri
  Suites: suite
  Components: [component1] [component2] [...]
  option1: value1
  option2: value2
  

蛇足：apt-keyコマンドについて

前までは、OpenPGP公開鍵を登録・管理するためにapt-keyコマンドが使われていた模様。
現在は非推奨とされ「Debian 11」「Ubuntu 22.04」が最後の利用可能バージョンとのこと。

DESCRIPTION
apt-key is used to manage the list of keys used by apt to authenticate packages.
Packages which have been authenticated using these keys will be considered trusted.

Use of apt-key is deprecated, except for the use of apt-key del in maintainer scripts to remove existing keys from the main keyring.
If such usage of apt-key is desired the additional installation of the GNU Privacy Guard suite (packaged in gnupg) is required.

apt-key(8) will last be available in Debian 11 and Ubuntu 22.04.

引用：Ubuntu apt-keyの公式マニュアル(英語)

参考

Linuxのパッケージ管理について
https://www.infraexpert.com/infra/linux08.html
aptコマンドについて
https://eng-entrance.com/linux-package-apt-2
サードパーティのリポジトリ登録について
https://zenn.dev/spiegel/articles/20220508-apt-key-is-deprecated
ASCII armoerdエンコードについて
https://kiririmode.hatenablog.jp/entry/20151101/1446303600
GPGについて（GnuPG公式ページ）
https://gnupg.org/