Existe um comando chamado file que pode reconhecer vários tipos de arquivos tanto pelos cabeçalhos quanto pelo conteúdo dos arquivos (quando eles são texto simples).
Gostaria de saber se existe uma maneira de alterar um arquivo apenas para o cabeçalho. Para fazer um arquivo mp3 parecer um arquivo RAR, por exemplo, mas deixar o resto do arquivo intacto.
Então, quando você quiser, poderá alterar o cabeçalho do arquivo de volta para MP3 e ele funcionará como antes.
Isso é possível com software disponível no Ubuntu ou em geral?
Sim, é possível alterar um arquivo binário com qualquer editor hexadecimal. Tudo o que você precisa fazer é encontrar o número mágico e alterá-lo. Um arquivo MP3 será iniciado com hex 49 44 33 (= ID3) ou hex FF FB .
O número mágico de um arquivo RAR é hex 52 61 72 21 1A 07 00 . Se precisar de mais, consulte: link
Um bom editor hexadecimal pode ser Bless .