Защита своих данных от чужих глаз — в некоторых случаях может быть вопросом жизни и смерти, а полагаться в этом вопросе на других означает доверять им свои данные. Защитить от любопытных носов свою переписку своими же силами поможет GPG шифрование .
- GPG шифрование
- История PGP / GPG шифрования
- Термины GPG шифрования
- Установка GPG шифрования
- Шифрование сообщений и файлов
- Подписи в GPG шифровании
- Функция Web of Trust
- Зачем нужно шифрование
GPG шифрование
Это инструмент асимметричного шифрования . Если проще, он создает такое сообщение, которое может прочитать только тот, кому ты его написал. Он незаменим при передаче любой важной текстовой информации. Это могут быть письма электронной почты, личные сообщения на форумах, или даже на публичных открытых сервисах. Помимо шифрования он также предоставляет несколько других функций для обеспечения безопасности.
Всегда самым очевидным способом защитить свои коммуникации было шифрование. Раньше для этого применялось симметричное , требовавшее передачи ключей по надежному каналу. С развитием электронных коммуникаций, увеличением объема данных и возможностей надежная передача ключей стала трудной задачей.
История PGP / GPG шифрования
В 1970-ых были разработаны асимметричные алгоритмы, позволяющие безопасно, открыто и автоматизировано обмениваться ключами. Схемы таких алгоритмов позволяют двум сторонам обменяться открытыми ключами, используемыми для обозначения получателя сообщения, и при зашифровке использовать открытый ключ получателя одновременно с секретным ключом отправителя. Расшифровать сообщение можно только секретным ключом получателя, и при этом будет видно, что шифрование выполнял именно владелец открытого ключа, то есть отправитель. В такой схеме секретные ключи, используемые для расшифровки, не нужно передавать, поэтому они остаются в безопасности, а отправитель сообщения выявляется при расшифровке, что исключает подмену информации. Но подобное изобретение было доступно только военным и спец. службам.
В 1991 появился общедоступный инструмент асимметричного шифрования для личного использования - PGP, задавший стандарт, однако он был платным и являлся зарегистрированной товарной маркой.
В 1999 был создан GPG - свободный, бесплатный, открытый и полностью совместимый со стандартом аналог PGP. Именно GPG стал самым популярным и зрелым инструментом асимметричного шифрования.
Термины GPG шифрования
Прежде чем приступить к использованию GPG, нужно понять несколько главных особенностей этого инструмента. Первая и основная особенность - это понятие «ключи». Каждый пользователь создает себе свой личный ключ. Ключ пользователя состоит из двух частей
- Публичный ключ (из публичной части)
- Секретный ключ (из секретной части)
Секретный ключ отвечает за процессы шифрования исходящих сообщений и расшифровки полученных. Его следует хранить в безопасном месте. Принято считать, что если кто-либо завладеет секретным ключом, то ключ можно считать скомпрометированным, а значит небезопасным. Этого следует избегать.
GPG4USB Вторая особенность - ключи, основанные на разных алгоритмах совместимы между собой. Неважно, использует ли пользователь RSA или ELGamal, для шифрования не нужно забивать голову такими деталями. Это достигается за счет работы по упомянутому выше стандарту и через некоторые криптографические приемы. Это одно из главных преимуществ GPG. Достаточно знать нужные команды, и программа сделает все сама. В библиотеку входит большое количество асимметричных алгоритмов, симметричным шифров и односторонних хэш-функций. Разнообразие также является преимуществом, потому что позволяет создать одновременно и общие рекомендованные конфигурации, подходящие для большинства, и возможность тонкой настройки для более опытных пользователей.
Как установить GPG шифрование
Для начала работы нужно установить сам GPG. Пользователи Linux могут поставить его из любого пакетного менеджера, поискав там « », или собрать вручную. Пользователи Windows могут воспользоваться сильно устаревшим клиентом , который имеет несколько неприятных багов и больше функций, или портативным и более свежим клиентом , который имеет меньше функций, но намного проще и стабильнее. Кстати, мы уже писали о том как с помощью клиента GPG4USB .
Независимо от операционной системы и клиента, после установки нужно будет создать свой ключ, введя в терминале или кликнув в клиенте соответствующую команду. Программа попросит определиться с алгоритмом шифрования. Обычно их два - это RSA и ELGamal (на самом деле три, если на Linux Вы отважились поставить экспериментальную ветку «modern» с криптографией на эллиптических кривых). Конкретных рекомендаций по алгоритмам нет, они разные и каждый выбирает себе схему по нраву.
Затем необходимо определиться с размером ключа в битах. Здесь тоже нет короткого и однозначного ответа. У слишком длинных ключей есть и недостатки. Одно можно сказать с уверенностью: при выборе RSA и ELGamal не используйте ключи меньше 2048 бит, они крайне не безопасны. Далее программа попросит заполнить несколько форм: E-mail, Имя и комментарий. E-mail и Имя - это публичная информация, которую сможет увидеть каждый, с кем вы будете переписываться.
В качестве почты можно указать другие виды связи, например ID какого-либо сервиса или мессенджера ( , Jabber, и т. д.), разделив знаком «@» сам идентификатор/адрес и название сервиса. Чаще всего содержание именно этого поля используется для идентификации владельца ключа.
Имя выбирать по своему усмотрению. Например, часто используемый ник или вообще «Anonymous».
Поле комментария заполнять не обязательно. Можно ввести дополнительный. адрес или свою должность. Комментарий будет виден другим пользователям.
После заполнения всех форм нужно ввести пароль. Его можно и пропустить, что не рекомендуется, так как это единственная мера безопасности, которая защитит секретную часть ключа в случае захвата файла с данным ключом злоумышленником. Также важно не забыть пароль, иначе работа с ключом будет более невозможна. При создании ключа нужно внимательно проверять корректность ввода всех полей - ошибки потом не исправить. Публичный ключ распространяется среди большого количества людей, поэтому среди пользователей не принято их часто менять - не у всех контактов может быть свежий ключ.
Сгенерировав свой GPG-ключ, можно начать его распространять. Для этого надо ввести команду отображения публичной части. Исторически сложилось так, что программа изначально применялась для шифрования почты и подписи публичных сообщений в почтовых рассылках, поэтому ключи отображаются по принципу формата РЕМ (англ. «PrivacyEnhanced Mail»). Формат представляет собой единый стандартный блок ключа, начинающийся заголовком — BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK —, за ним следует достаточно длинное тело самого ключа, кодированное цифрами и латинским алфавитом, и завершающий заголовок — END PGP PUBLIC KEY BLOCK —. Весь блок с заголовками представляет собой ключ GPG, его и нужно распространять целиком. Помимо ручного распространения ключей, возможно использовать специализированные сервера. Пользователь загружает свой публичный ключ на сервер, и при необходимости любой может запросить его. Во многих программах в качестве сервера по умолчанию часто указывают сервер MIT.
Каждый GPG-ключ уникален. Запоминать и сравнивать такие большие блоки ключей вручную невозможно, поэтому для этого существуют отпечатки ключей. Каждый отпечаток ключа тоже уникален, формируется из публичной части, предоставляя короткую уникальную строку для идентификации. В строке отпечатка содержится 40 символов с разделением на 4 символа пробелами. Важно знать, что последние 8 или 16 символов являются еще и ID ключа. При использовании команд из терминала надо будет указывать ID для работы. Отпечатки удобны для быстрого сравнения двух ключей, или короткого указателя нужного ключа при нехватке места.
Шифрование сообщений и файлов
Шифрованные с помощью GPG сообщения состоят из похожих на публичный ключ блоков, только с заголовком — BEGIN PGP MESSAGE —, а длина кодированной символами части зависит от длины сообщения. Подобные сообщения могут быть прочитаны только обладателем ключа, которому адресовано сообщение. Также можно зашифровать свое послание для нескольких ключей, что очень удобно при общении небольшой группы людей. Шифровать можно и файлы, тогда результат шифрования будет записан в файл, а не кодирован текстовыми символами.
Подписи в GPG
Подпись сообщений является удобным средством открытого публичного подтверждения авторства, потому что, как и в случае с шифрованием, только истинный обладатель ключа может подписать свое послание таким ключом и подделать подобную подпись невозможно. Отличается от шифрованных сообщений тем, что текст остается открытым, заключенным с двух сторон соответствующим заголовком, а снизу добавляется небольшой блок самой подписи, также кодированный символами. При попытке изменить хотя бы один символ открытого текста, подпись станет не действительной. Проверка подписей также выполняется при помощи GPG.
Подписи тоже можно применять на файлах. Особенно часто эта функция применяется разработчиками ПО, связанного с безопасностью. Делается это для того, чтобы предотвратить подмену файлов злоумышленниками, которые могут встроить в программы вредоносный код. Подписываются обычно архивы или сборки, сама подпись сохраняется в отдельный файл с расширением.asc или.sig. Ключ публикуется в нескольких местах и/или загружается на сервер, где его очень трудно подменить. Сам процесс проверки называется «верификация подписи».
Функция Web of Trust
Еще одна функция GPG, которую стоит упомянуть - это Web of Trust. Она используется для подтверждения принадлежности публичного ключа конкретному человеку. Для этого знакомые друг с другом пользователи GPG обмениваются ключами при личной встрече.
Каждый из них сверяет отпечаток ключей и создает для каждого полученного ключа электронный сертификат, доказывающий достоверное соответствие между определенной персоной и публичным ключом.
Создание сертификата называется «подписывание ключей». Сам сертификат потом загружается на сервер ключей, и любой может его запросить. Подразумевается, что чем больше пользователей подписали ключ, тем выше к владельцу доверие.
Модель использования WoT предполагает, что пользователи всегда указывают в ключах свои реальные имена и все желающие установить сеть доверия могут физически встретиться для личного обмена ключами. Это делает подобную схему трудно выполнимой при анонимном общении.
При псевдонимном общении для обмена можно использовать каналы связи или сервисы с аутентификацией, которая будет подтверждать достоверность. В любом случае, сети доверия при анонимном или псевдонимном общении не такие стойкие, частично из-за отсутствия «крепкого набора», формирующего основную группу доверенных пользователей, частично из-за человеческого фактора. Решение о целесообразности подобной сети доверия лежит целиком на группе пользователей, желающих ее построить.
Зачем нужно шифрование
Зачем вообще нужно все это шифрование, если человек ничего не скрывает и не нарушает? Это один из самых часто задаваемых вопросов. На него есть несколько ответов. За последние годы возможность тотальной слежки за сетевой деятельностью миллионов пользователей стала уже вопросом не технической сложности, а ресурсов. Обладатели таких ресурсов - все спецслужбы мира и десятки крупных корпораций, с помощью таких программ как PRISM и XKeyscore могут собирать и хранить годами все письма электронной почты, SMS-сообщения и историю звонков.
Это нарушает конституционные права граждан на тайну переписки, однако влияние этих организаций такое сильное, что остановить неправомерный сбор информации невозможно. Использование GPG не снимет слежку с миллионов людей и не исправит магическим образом весь мир. Это всего лишь инструмент в руках человека. Инструмент, позволяющий сохранить письма и слова только для тех, кому они предназначены, и ни для кого больше. Это немного, но по крайне мере это возвращает право каждого человека на тайну переписки.
Если сбор данных и слежка кажутся слишком отдаленными, можно рассмотреть шифрование с еще более практичной стороны. Та же электронная почта в открытом виде проходит десятки промежуточных узлов. На каждом может быть сколько угодно уязвимостей и дыр безопасности, которые могут быть использованы кем угодно.
Оценка GPG шифрования
Наша оценка
GPG шифрование - это отличный инструмент для шифрования электронной почты и цифровых материалов.
Оценка пользователей: 4.41 (27 оценок)
- Перевод
Если вы пишете код, который попадает в общедоступные репозитории, вам может пригодиться PGP. В этой серии статей, перевод первой из которых мы публикуем сегодня, будут рассмотрены вопросы использования PGP для обеспечения целостности кода программного обеспечения. Эти материалы, в основном, нацелены на разработчиков свободного ПО, хотя изложенные здесь принципы применимы в любых ситуациях, когда разработка ведётся силами распределённых команд программистов.
Здесь будут раскрыты следующие темы:
- Основы PGP и рекомендации по работе с соответствующим ПО.
- Использование PGP с Git.
- Защита учётной записи разработчика.
О структуре материалов
Каждый раздел этой серии материалов разбит на две части:- Контрольный список, который может быть адаптирован под нужды конкретного проекта.
- Пояснения, раскрывающие суть элементов контрольного списка, а также инструкции по работе с программами.
Особенности контрольного списка
Элементы в каждом из контрольных списков включают в себя сведения об уровне приоритетности того или иного пункта. Надеемся, это поможет вам в ходе принятия решений по использованию предлагаемых рекомендаций.- Элементам, которым назначен приоритет «важно», следует уделить особое внимание. Если рекомендации из «важных» пунктов не будут реализованы, это будет означать высокий риск возникновения проблем с кодом, включаемым в проект.
- Элементы с приоритетом «рекомендовано» содержат рекомендации, которые полезно реализовать для улучшения общего уровня безопасности. Их внедрение может подействовать на взаимодействие программиста с его рабочим окружением, это, возможно, потребует приобретения новых привычек или отказа от старых.
Базовые концепции и инструменты PGP
▍Контрольный список
Вот темы, в которых нужно ориентироваться после успешного освоения материала этого раздела:- Роль PGP в разработке свободного ПО (Важно).
- Основы криптографии с открытым ключом (Важно).
- Различия между шифрованием и подписыванием материалов (Важно).
- Идентификационные данные ключей PGP (Важно).
- Достоверность ключей PGP (Важно).
- Установка утилит GnuPG (версии 2.x) (Важно).
▍Пояснения
Сообщество открытого ПО уже давно полагается на PGP для обеспечения аутентичности и целостности разрабатываемых программных продуктов. Вы можете об этом не знать, но работаете ли вы в среде Linux, Mac или Windows, вы уже пользовались PGP для того, чтобы обеспечить целостность вашего вычислительного окружения.- Дистрибутивы Linux используют PGP для обеспечения неизменности бинарных пакетов или пакетов с исходным кодом с момента их создания до момента их установки конечным пользователем.
- Проекты свободного ПО обычно предлагают отдельные подписи PGP для выпущенных программных архивов, таким образом, проекты, полагающиеся на них, могут проверить целостность загруженных релизов перед интеграцией их в собственные дистрибутивы.
- Проекты свободного ПО обычно полагаются на подписи PGP в самом коде для того, чтобы отслеживать происхождение и обеспечивать целостность кода, вносимого в проект его разработчиками.
Наша цель заключается в том, чтобы помочь вам контролировать происхождение кода, попадающего в ваш проект, и отслеживать его целостность с помощью PGP. Сделать это можно, следуя рекомендациям по работе с PGP и усвоив основные правила безопасности.
▍Обзор работы PGP
Вам не нужно знать все подробности о том, как работает PGP. Для успешного использования этой технологии достаточно понимания её базовых концепций. В PGP используются криптография с открытым ключом. С помощью криптографических методов, например, обычный текст может быть преобразован в текст зашифрованный. Этот процесс требует наличия двух разных ключей:- Открытого ключа, который известен всем.
- Закрытого ключа, который известен только владельцу.
▍Шифрование
Для шифрования PGP использует открытый ключ того, для кого предназначен зашифрованный материал. В ходе шифрования создаётся сообщение, которое можно расшифровать только используя соответствующий закрытый ключ, принадлежащий получателю сообщения.Процесс шифрования выглядит так:
- Отправитель создаёт случайный ключ шифрования (сеансовый ключ).
- Отправитель шифрует содержимое сообщения, применяя этот сеансовый ключ (с использованием симметричного шифра).
- Отправитель шифрует сеансовый ключ, используя открытый ключ PGP получателя.
- Отправитель отправляет зашифрованные данные и зашифрованный сеансовый ключ получателю.
- Получатель расшифровывает сеансовый ключ, используя свой закрытый ключ PGP.
- Получатель использует сеансовый ключ для расшифровки содержимого сообщения.
▍Подписывание
Для подписывания данных открытые и закрытые ключи PGP используются обратным способом:- Подписывающий генерирует хэш контрольной суммы неких данных.
- Подписывающий использует собственный закрытый ключ для шифрования этой контрольной суммы.
- Подписывающий предоставляет зашифрованную контрольную сумму вместе с данными.
- Проверяющий генерирует собственную контрольную сумму данных.
- Проверяющий использует открытый ключ подписывающего для расшифровывания предоставленной контрольной суммы.
- Если контрольные суммы совпадают, значит целостность содержимого подтверждена.
▍Совместное использование шифрования и подписывания
Часто зашифрованные сообщения ещё и подписывают с использованием собственного PGP-ключа отправителя данных. Подобный подход следует использовать всегда, когда осуществляется обмен зашифрованными сообщениями, так как шифрование без аутентификации не имеет особого смысла (пожалуй, анонимность в подобных вещах нужна лишь секретным агентам и тем, кто делает общественным достоянием некую закрытую информацию).▍Идентификационные данные ключа
С каждым PGP-ключом должны быть ассоциированы идентификационные данные владельца ключа. Обычно это - полное имя человека и адрес электронной почты в следующем формате:Alice Engineer
Иногда идентификационные данные так же содержат комментарии, приводимые в скобках и предназначенные для того, чтобы сообщить конечному пользователю подробности о конкретном ключе:
Bob Designer (obsolete 1024-bit key)
Так как люди, владельцы ключей, могут играть множество профессиональных и персональных ролей, в одном и том же ключе могут присутствовать несколько наборов идентификационных данных:
Alice Engineer
Когда используются множество наборов идентификационных данных, один из них помечается как основной, для упрощения поиска ключа.
▍Достоверность ключа
Для того чтобы иметь возможность использовать чей-нибудь открытый ключ для шифрования или верификации, вам нужно убедиться в том, что он действительно принадлежит этому человеку (Alice в данном случае), а не мошеннику (пусть мошенника зовут Eve). В PGP это называется достоверностью ключа:- Полная достоверность ключа означает, что имеется очень высокий уровень уверенности в том, что данный ключ принадлежит Alice.
- Граничная достоверность ключа означает, что мы до некоторой степени уверены в том, что ключ принадлежит Alice.
- Неизвестная достоверность ключа означает, что у нас абсолютно нет уверенности в том, что этот ключ принадлежит Alice.
▍Сеть доверия и механизм «доверие при первом использовании»
PGP включает в себя механизм делегирования доверия, известный как сеть доверия (Web of Trust, WOT). В своей основе - это попытка заменить необходимость в централизованных службах сертификации вроде тех, что используются в HTTPS/TLS. При таком подходе пользователь самостоятельно принимает решения о том, кому можно доверять.К сожалению, очень немногие понимают, как работает сеть доверия, и ещё меньше людей заботится об этой технологии. И хотя сети доверия остаются важным аспектом спецификации OpenPGP, существующие версии GnuPG (2.2 и выше) реализовали альтернативный подход, представленный механизмом «доверие при первом использовании» (Trust on First Use, TOFU).
TOFU можно сравнить с SSH. Когда вы, используя SSH, в первый раз подключаетесь к удалённой системе, ваша система запоминает отпечаток её ключа. Если ключ изменится, SSH-клиент сообщит вам об этом и отклонит соединение, предлагая вам принять решение о том, доверяете ли вы изменившемуся ключу или нет.
Похожим образом работает и механизм TOFU. Когда вы впервые импортируете чей-то PGP-ключ, он считается достойным доверия. Если после этого GnuPG столкнётся с новым ключом с теми же самыми идентификационными данными, тогда оба ключа будут помечены как недействительные и вам нужно будет самостоятельно принять решение о том, какой из них следует сохранить.
В этом руководстве мы будем использовать модель доверия TOFU.
▍О терминологии
Тут нам хотелось бы отметить важность понимания различий между такими терминами, как PGP, OpenPGP, GnuPG и gpg:- PGP (Pretty Good Privacy) - это название коммерческой программы, вышедшей в 1991-м году.
- OpenPGP - это стандарт IETF, совместимый с PGP.
- GnuPG (Gnu Privacy Guard) - это бесплатное ПО, которое реализует стандарт OpenPGP.
- Инструмент командной строки для GnuPG называется gpg.
- Ключ PGP (не GnuPG или GPG)
- Подпись PGP (не GnuPG или GPG)
- Сервер ключей PGP (не GnuPG или GPG)
▍Установка GnuPG
Если вы используете Linux, это значит, что в вашей системе уже установлено ПО GnuPG. На Mac вам надо установить GPG-Suite , или воспользоваться командой brew install gnupg2 . Если вы пользователь Windows, то вам подойдёт GPG4Win , и вам, вероятно, потребуется изменить некоторые команды из этого руководства. Если же вы пользуетесь в Windows Unix-подобным окружением, то команды менять не придётся. Если вы пользуетесь какими-то другими платформами, то вам понадобится самостоятельно подобрать подходящую реализацию GnuPG.▍GnuPG версий 1 и 2
И GnuPG v.1, и GnuPG v.2 реализуют один и тот же стандарт, но они предоставляют несовместимые библиотеки и инструменты командной строки, в результате многие дистрибутивы поставляются и с устаревшей версией 1, и с более новой версией 2. Вам нужно удостовериться в том, что вы всегда пользуетесь GnuPG v.2.Для начала, для того, чтобы узнать, какая версия GnuPG скрывается в вашей системе под именем gpg , выполните следующую команду:
$ gpg --version | head -n1
Если вы видите нечто вроде gpg (GnuPG) 1.4.x , это значит, что по команде gpg вызывается GnuPG v.1. Попробуйте в таком случае команду gpg2:
$ gpg2 --version | head -n1
Если вы видите что-то вроде gpg (GnuPG) 2.x.x , значит, всё в порядке. Тут мы полагаем, что у вас есть версия GnuPG 2.2 или более поздняя. Если вы используете версию GnuPG 2.0, некоторые из команд, которые будут здесь приведены, работать не будут, поэтому вам стоит рассмотреть возможность установки самой свежей версии 2.2 GnuPG.
▍Псевдоним для GnuPG v.2
Если в вашей системе есть и команда gpg , и команда gpg2 , хорошо бы настроить всё так, чтобы по команде gpg вызывалась GnuPG v.2, а не старая версия ПО. Сделать это можно, создав псевдоним: $ alias gpg=gpg2
Эту команду можно поместить в.bashrc для того, чтобы на команду gpg откликалась программа GnuPG v.2.
Итоги
Здесь мы поговорили об основах PGP, которыми необходимо владеть для успешного применения PGP в деле защиты кода. В следующий раз мы расскажем о создании и защите PGP-ключей.Уважаемые читатели! Используете ли вы PGP для защиты кода ваших программных проектов?
Теги: Добавить метки
"Параноик - это человек, который кое-что понимает в происходящем"
Уильям Берроуз
Зачем это нужно?
Электронные сообщения (E-mail, ICQ) легко могут прочитать и скопировать все, кто имеет доступ к серверу интернет-провайдера или к компьютерам, через которые эти сообщения проходят.
В результате борьбы с терроризмом и отмыванием денег во многих странах, в том числе и в Украине, были приняты законы, которые обязывают интернет-провайдеров архивировать всю переписку своих клиентов. Спецслужбы крупных государств регулярно сканируют электронную почту в поиске подозрительных ключевых слов и фраз. Вот лишь несколько таких государственных программ: международная система ECHELON (США и другие), проект Carnivore (США), системы СОРМ и СОРМ-2 (Россия).
Агенты спецслужб или другие заинтересованные лица могут не только перехватить любое ваше сообщение но и изменить его содержание, а затем отправить его так, как будто с ним ничего не произошло. Обратный адрес и служебные заголовки письма легко подделываются и модифицируются. Научно-технический прогресс облегчил задачу слежения за электронной перепиской, но этот же прогресс позволяет эту переписку надежно защитить.
Соответственно, если вы являетесь владельцем оффшорной компании или планируете зарегистрировать оффшор , вам следует уделять особое внимание защите конфиденциальности переписки.
Как защититься?
В Интернете можно найти массу средств защиты данных. Разобраться в этом многообразии нелегко. Вот несколько простых советов:
- Выбирайте программы, которые существуют как можно дольше.
- Отдавайте предпочтение программам, исходный код которых является открытым (Open Source).
- Стойкость программы должна основываться на невозможности подобрать ключ, а не на секретности алгоритма шифрования.
- Старайтесь найти о программе как можно больше отзывов незаинтересованных лиц.
Криптография очень консервативна. Новые средства шифрования не считаются надежными до тех пор, пока их тщательно не разобрали "по косточкам" профессиональные криптоаналитики. Для этого им должен быть доступен исходный код этих программ. Разработчики коммерческих программ этот код не публикуют из-за опасений, что конкуренты воспользуются их идеями. Поэтому программы с закрытым исходным кодом не пользуются доверием у специалистов. Опасность применения таких программ состоит в том, что гипотетически за закрытым кодом разработчиками может быть спрятан потайной "черный ход" (backdoor) - возможность взломать шифр, даже не зная пароля. Именно исходя из этих соображений гораздо предпочтительней пользоваться для целей шифрования программами с открытым исходным кодом.
Самым распространенным средством защиты информации в последние годы стали программы реализации стандарта шифрования PGP (Pretty Good Privacy). Устойчивость PGP базируется на некоторых фундаментальных нерешенных математических задачах.
Создатель первой программы PGP, Филипп Циммерман, открыто опубликовал ее код в 1991 году. С тех пор программу неоднократно исследовали криптоаналитики высочайшего класса и ни один из них не нашел в используемых методах шифрования слабых мест. При соблюдении простых правил взломать ее практически невозможно.
Со временем данный проект был коммерциализирован. В 2010-м году корпорация Symantec выкупила PGP у разработчиков за 300 млн. долларов и с тех пор предлагает пользователям коммерческие версии программы с расширенной функциональностью. Мы настоятельно не рекомендуем использовать коммерческую версию PGP, поскольку ее исходный код, естественно, уже закрыт.
В качестве альтернативы еще в 1999 году Фондом свободного программного обеспечения была создана свободная реализация шифрования PGP под названием GnuPG . Данная программа имеет открытый исходный код и полностью совместима с другими версиями PGP. Проект GnuPG находится в процессе развития и группа разработчиков-энтузиастов по сей день продолжает работу над ее усовершенствованием.
Скачать дистрибутив программы GnuPG можно по следующим ссылкам:
- Версия для Windows - Gpg4Win
- Версия для Mac OS - GPG Suite
- Версия для Android - GPG Guardian project
- Версии для других операционных систем - на сайте GnuPG
Принцип шифрования PGP
Шифрование PGP построено на принципе несимметричной криптографии. Вкратце это означает следующее. Сообщение, зашифрованное одним ключом, может быть расшифровано только другим, взаимосвязанным ключом. Эти два ключа образуют пару - публичный и секретный. Такая пара ключей есть у каждого участника переписки. Главное преимущество PGP состоит в том, что для обмена зашифрованными сообщениями пользователям нет необходимости передавать друг другу тайные ключи.
Хотя ключ, которым шифруется текст сообщения, доступен посторонним, с его помощью это сообщение расшифровать невозможно. Этот ключ называется публичным. Пользователи могут открыто посылать друг другу свои публичные ключи через Интернет. При этом риска несанкционированного доступа к их конфиденциальной переписке не возникает.
Секретный ключ тщательно оберегается от посторонних. С помощью секретного ключа получатель дешифрует сообщения, которые были зашифрованы его публичным ключом. Но даже заполучив секретный ключ, противник не сможет им воспользоваться, не зная пароля.
Проиллюстрируем принцип работы PGP
1. Оба собеседника установили программу и каждый из них сгенерировал по паре ключей - один публичный и один секретный.
2. После чего Алиса и Борис по открытому каналу обмениваются своими публичными ключами. В результате у каждого собеседника получается следующий набор ключей:
3. Алиса пишет сообщение, зашифровывает его публичным ключом Бориса и отправляет адресату. Борис получает зашифрованное сообщение и открывает его своим секретным ключом:
4. Борис пишет ответ, зашифровывает его публичным ключом Алисы и отправляет Алисе. Алиса получает зашифрованный ответ и открывает его своим секретным ключом:
Что делает PGP?
Шифрование PGP решает три задачи конфиденциального обмена информацией:
- Защищает текст сообщений от посторонних. То есть прочитать сообщение может только человек, у которого есть секретный ключ и который знает пароль.
- Подтверждает получателю целостность приходящего сообщения. То есть дает уверенность в том, что при передаче содержание сообщения не изменилось.
- Подтверждает личность отправителя. Встроенная в PGP электронная подпись однозначно идентифицирует отправителя, поскольку только он имеет доступ к секретному ключу и знает пароль.
Как работает PGP?
Прежде чем зашифровать сообщение отправитель определяет получателя. Программа находит публичный ключ получателя (для этого он должен быть в файле публичных ключей на компьютере отправителя).
Перед шифрованием PGP сжимает текст сообщения. Это ускоряет передачу и увеличивает надежность шифрования. Затем генерируется так называемый сессионный (одноразовый) ключ, который представляет собой длинное случайное число. С помощью сессионного ключа шифруется текст сообщения. Текст сообщения шифруется с помощью алгоритма симметричного шифрования. В этом алгоритме для шифрования и дешифрования используется один ключ. Поэтому для дешифрования сообщения получатель тоже должен иметь этот сессионный ключ. Однако отправлять этот ключ в открытом виде небезопасно, поэтому он шифруется публичным ключом получателя. Зашифрованный сессионный ключ отправляется получателю вместе с зашифрованным текстом. Необходимость использовать симметричный алгоритм шифрования обусловлена его высокой скоростью.
Расшифровка сообщений происходит в обратной последовательности. На компьютере получателя программа использует его секретный ключ для расшифровки сессионного ключа. С помощью этого ключа дешифруется текст сообщения.
Ключи
Ключ - это число, которое программа использует для шифрования и дешифрования текста. Размер ключа измеряется в битах. Чем больше ключ, тем его сложнее взломать (подобрать). Сегодня в публичной криптографии заведомо устойчивыми считаются ключи длиной 2048 бита и больше.
Несмотря на то, что публичный и секретный ключи взаимосвязаны, получить закрытый ключ имея открытый ключ, очень сложно. Это возможно если длина ключа невелика и у противника есть компьютеры большой мощности. Поэтому важно выбирать ключи большого размера. С другой стороны, слишком длинный ключ замедляет расшифровку сообщений. Поэтому следует соблюдать золотую середину. Вполне достаточно, если подбор будет занимать несколько десятков или сотен лет. На современном уровне развития компьютерных технологий ключи длиной 2048 - 4096 бита взломать практически невозможно.
Ключи хранятся на жестком диске вашего компьютера в виде двух файлов: одного для публичных ключей, а другого - для секретных. Эти файлы называются "связками" ключей (Keyrings). Публичные ключи ваших корреспондентов будут "цепляться" на связку публичных ключей. Ваши секретные ключи хранятся в файле секретных ключей. Хранить его нужно особенно тщательно. Потеряв секретный ключ, вы не сможете расшифровать адресованную вам информацию, которая была зашифрована вашим публичным ключом.
Цифровая подпись
Цифровая подпись позволяет получателю удостовериться в личности отправителя сообщения. Она исполняет ту же самую функцию, что и обычная подпись. Однако обычную подпись можно подделать. Цифровую же подпись подделать практически невозможно.
Подтверждение целостности сообщения - хэш-функция
По пути от отправителя к получателю содержимое сообщения может быть изменено. В программе предусмотрена проверка целостности сообщения. Для этого используется так называемая хэш-функция. Это алгоритм преобразования текста произвольного размера в некоторое небольшое число. Такое преобразование совершенно однозначно, то есть при любом изменении данных, пусть даже на один бит, результат хэш-функции тоже изменится.
Перед шифрованием сообщения программа рассчитывает его хэш-функцию и шифрует ее секретным ключом. Результат шифрования и является цифровой подписью. Цифровая подпись передается почтовой программой вместе с текстом. Программа на компьютере получателя расшифровывает хэш-функцию, после чего рассчитывает хэш-функцию текста сообщения. Если хэш-функция, полученная от отправителя и рассчитанная на месте совпадают, то это означает, что сообщение по пути не менялось. Далее текст сообщения дешифруется с помощью секретного ключа получателя.
Затем программа проверяет какой из публичных ключей подходит для расшифровки результата хэш-функции. Если это оказался ключ отправителя, то получатель может быть уверен, что сообщение подписал владелец секретного ключа или человек, которому этот ключ и пароль стали доступны.
Извлечь подпись из одного документа и вложить в другой, либо изменить содержание сообщения так, чтобы оно по-прежнему соответствовало цифровой подписи, невозможно. Любое изменение подписанного документа сразу же будет обнаружено при проверке подлинности подписи.
Пароль
Шифрование PGP обладает еще одним уровнем защиты. Чтобы воспользоваться секретным ключом недостаточно иметь доступ к файлу секретных ключей. Для этого необходимо знать пароль.
В программах реализации PGP пароль называется "парольной фразой" (Passphrase), хотя она может состоять и из одного слова. Однако помните, что использование слишком коротких паролей значительно увеличивает риск их взлома.
Существует три наиболее популярных метода взлома пароля:
- Метод "словарной атаки" (Dictionary Attack) - последовательный перебор всех слов языка в различных регистрах.
- Метод "грубой силы" (Brute Force) - последовательный перебор всех возможных комбинаций всех символов.
- Метод "гаечного ключа" (другие варианты названия: метод "резинового шланга" (Rubber-hose Cryptanalysis), "терморектальный криптоанализ", "бандитский криптоанализ") - использование для взлома пароля слабейшего звена системы защиты информации, коим является человеческий фактор. Применяя этот метод, "криптоаналитик" прибегает к угрозам, пыткам, шантажу, вымогательству, взяточничеству и другим некорректным мерам воздействия на человека, который знает пароль. Это можно проиллюстрировать карикатурой:
(источник карикатуры: xkcd.com)
Описание мер противодействия методу "гаечного ключа" выходит за рамки данной статьи. В этих вопросах вам могут помочь специалисты по обеспечению физической безопасности. А вот для борьбы с первыми двумя методами достаточно соблюдать несложные правила выбора пароля:
Не следует:
- Использовать слова, которые можно встретить в словаре любого известного языка.
- Использовать даты рождения, фамилии и имена родственников, клички домашних животных и прочие легко угадываемые наборы символов.
- Использовать осмысленные слова одного языка, набранные в раскладке клавиатуры для другого языка.
- Записывать пароль (особенно в личных записных книжках или оставлять его вблизи компьютера).
Желательно:
- Выбирать длину пароля более 8 символов (если он состоит из случайного набора буквенно-цифровых символов и знаков препинания).
- При использовании в пароле осмысленных слов увеличить его длину до 16-20 символов. Слов при этом должно быть несколько.
- При использовании осмысленных слов делать в них ошибки, вставлять знаки препинания, менять регистр.
Пароль необходимо запомнить. Если вы его забудете, то уже никогда не сможете восстановить информацию зашифрованную этим ключом. Без знания пароля ваш секретный ключ совершенно бесполезен.
Существует один очень неплохой метод генерирования и запоминания длинных сложных паролей: мы берем любое заученное наизусть стихотворение (или слова популярной песни) и в качестве пароля используем первые буквы каждого слова, набранные в английской раскладке клавиатуры. Для примера возьмем отрывок из стихотворения Эмиля Верхарна "Меч": С насмешкой над моей гордынею бесплодной
Теперь переключаем раскладку клавиатуры на английский язык и, повторяя про себя заученное стихотворение, набираем первые буквы каждого слова (глядя при этом на русские буквы клавиатуры): сннмгбмнпдмврнсдпихтбповт В итоге нашим паролем будет следующая набранная последовательность символов: cyyvu,vyglvdhyclgb} |
