Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF137:DrBrown3

Материал из Linuxformat
Версия от 14:37, 5 декабря 2011; Crazy Rebel (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск
Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)

Содержание

Pretty Good Privacy

При­ме­ни­те свои но­вые знания о крип­то­гра­фии на прак­ти­ке, нау­чив­шись шиф­ро­вать и под­пи­сы­вать свои пись­ма с по­мо­щью GnuPG.

PGP Фи­ла Цим­мер­ма­на принес в мас­сы на­бор серь­ез­ных крип­то­гра­фи­че­ских тех­но­ло­гий в про­стой для уста­нов­ки фор­ме. На са­мом де­ле ПО на ва­шем ком­пь­ю­те­ре Linux ско­рее все­го при­над­ле­жит не пе­ру Цим­мер­ма­на, а бы­ло пе­репи­са­но (стан­дарт OpenPGP) Фон­дом сво­бод­но­го ПО. Он на­зы­ва­ет­ся GPG (GNU Privacy Guard – страж безо­пас­но­сти GNU).

Cердце GPG – ути­ли­та команд­ной стро­ки gpg, решаю­щая ба­зо­вые за­да­чи подпи­си, шиф­ро­вания и де­шиф­ра­ции со­об­щений, а так­же управ­ления клю­ча­ми. Ею мы и зай­мем­ся. В ва­шей про­грам­ме элек­трон­ной по­чты на­вер­ня­ка есть мо­дуль рас­ши­рения, скрыт­но применяю­щий эту ути­ли­ту для шиф­ро­вания, подписи и де­шиф­ра­ции поч­ты. Про­де­мон­ст­ри­руем его действие, пред­по­ло­жив, что Алекс хо­чет на­деж­но об­ме­нять­ся со­об­щения­ми с Бет.

Сперва Алекс генери­ру­ет па­ру от­кры­тый/за­кры­тый ключ: 

$ gpg --gen-key

В от­вет на за­прос ути­ли­ты он вы­би­ра­ет клю­чи DSA и Эль Га­ма­ля и раз­мер клю­ча DSA 2048 бит. Его так­же ­про­сят ука­зать па­роль­ную фра­зу для за­щи­ты его за­кры­то­го клю­ча, а так­же имя, элек­трон­ный ад­рес и ком­мен­та­рий, для соз­дания иден­ти­фи­ка­то­ра поль­зо­ва­те­ля (User ID), оп­ре­де­ляющ­его вла­дель­ца клю­ча в удоб­ном для чтения ви­де. Те­перь от­кры­тый и за­кры­тый клю­чи Алек­са поя­ви­лись в фай­лах с рас­ши­рением GPG в ка­та­ло­ге .gnupg. И Алекс экс­пор­ти­ру­ет свой от­кры­тый ключ в файл ASCII: 

$ gpg --export --armor -o alex.pub Alex

За­щи­та клю­ча оз­на­ча­ет его пред­став­ление в фор­ме ASCII, ко­то­рую мож­но, на­при­мер, на­пе­ча­тать или пе­ре­дать тек­стом по элек­трон­ной поч­те. По­следний ар­гу­мент (Alex) – фраг­мент иден­ти­фи­ка­то­ра поль­зо­ва­те­ля клю­ча, доста­точ­ный для его рас­по­знания. Файл результата – alex.pub – он планиру­ет пе­ре­дать Бет.

Бет де­ла­ет то же: соз­да­ет соб­ствен­ную па­ру клю­чей и па­роль­ную фра­зу и экс­пор­ти­рует от­кры­тый ключ в файл beth.pub, го­то­вый для пе­ре­да­чи Алек­су.

Про­цесс об­ме­на от­кры­ты­ми клю­ча­ми сло­жен, и я не бу­ду в него вда­вать­ся; пусть Алекс и Бет встре­тят­ся лич­но и об­ме­ня­ют­ся фай­ла­ми alex.pub и beth.pub на флэш­ках. Алекс встав­ля­ет флэш­ку Бет в свой ком­пь­ю­тер и им­пор­ти­ру­ет его в коль­цо клю­чей GPG: 

$ gpg --import beth.pub

Бет, при­дя до­мой, им­порт­ри­ру­ет от­кры­тый ключ Алек­са в свое коль­цо клю­чей. Вы­ве­дя спи­сок сво­их клю­чей, Алекс те­перь уви­дит от­кры­тую часть сво­его клю­ча и клю­ча, по­лу­чен­но­го от Бет: 

$ gpg --list-keys
/home/alex/.gnupg/pubring.gpg
-----------------------------
pub 2048D/B4DF979C 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]
uid Alex Example (Demo User A) <alex@example.com>
sub 2048g/626C246D 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]
pub 2048D/F6CA4978 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]
uid Beth Example (Demo User B) <beth@example.com>
sub 2048g/07DFB736 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]

Алек­су нуж­но сде­лать еще кое-что. пре­ж­де чем от­пра­вить Бет кон­фи­ден­ци­аль­ное со­об­ще­ние с по­мо­щью ее клю­ча. Ему нуж­но под­пи­сать ключ Бет, под­твер­див: он до­ве­ря­ет то­му, что ключ ее. 

$ gpg --sign-key Beth

Так как она пе­ре­да­ла ему ключ лич­но, со­мне­ний у не­го нет. Поз­же я вер­нусь к во­про­су до­ве­рия клю­чам. Те­перь Алекс мо­жет от­прав­лять Бет шиф­ро­ван­ные со­об­ще­ния с по­мо­щью ее от­кры­то­го клю­ча. В знак вни­ма­ния он ре­ша­ет от­пра­вить ей сти­хи: 

$ gpg --encrypt --armor --recipient Beth poetry.txt

У него по­яв­ля­ет­ся за­шиф­ро­ван­ный файл poetry.txt.asc для от­прав­ки Бет. Он зна­ет, что толь­ко Бет смо­жет его про­честь, по­то­му что толь­ко ей из­вестен за­кры­тый ключ, со­от­вет­ствую­щий от­кры­то­му клю­чу, ко­то­рым за­шиф­ро­ва­но со­об­щение.

Тут вы мо­же­те спросить, за­чем нуж­на па­ра клю­чей Алек­са. Ну, он уже восполь­зо­вал­ся сво­им за­кры­тым клю­чом для подпи­си (что­бы вы­ра­зить свое до­ве­рие) от­кры­то­го клю­ча Бет. Его от­кры­тым клю­чом, ра­зу­ме­ет­ся, мож­но за­шиф­ро­вать от­вет Бет Алек­су.

Но у Бет есть про­бле­ма. Она так­же да­ла свой от­кры­тый ключ Чарль­зу, Дэй­ву и Эри­ку, и хо­тя она ждет пись­ма от Алек­са, поч­та мо­жет прий­ти от лю­бо­го из ре­бят. В кон­це кон­цов, со­дер­жи­мое стро­ки «От ко­го» (From) в за­го­лов­ке элек­трон­но­го пись­ма лег­ко под­менить. Что­бы до­ка­зать под­лин­ность от­пра­ви­те­ля, Алек­су нуж­но подпи­сать свое пись­мо циф­ро­вой подпи­сью.

Циф­ро­вые подпи­си

Алекс подпи­сы­ва­ет свое со­об­щение, соз­да­вая его сверт­ку (хэш) и шиф­руя ее сво­им за­кры­тым клю­чом. По­сле прие­ма Бет мо­жет рас­шиф­ро­вать сверт­ку (с по­мо­щью от­кры­то­го клю­ча Алек­са), вы­чис­лить соб­ствен­ную сверт­ку со­об­щения и сравнить эти сверт­ки. Ес­ли они сов­па­да­ют, Бет мо­жет быть аб­со­лют­но уве­ре­на, что сооб­щение при­шло от Алек­са и оно не из­ме­ня­лось с мо­мен­та подпи­си. Заметьте, что циф­ро­вая подпись не шиф­ру­ет со­об­щения. Конеч­но, gpg скры­ва­ет эту слож­ность за про­сто­той команд­ной стро­ки. Алекс мо­жет и за­шиф­ро­вать, и подпи­сать со­об­щение: 

$ gpg --encrypt --sign --armor --recipient Beth poetry.txt

Ко­гда Бет бу­дет рас­шиф­ро­вы­вать его, под­пись бу­дет про­ве­ре­на ав­то­ма­ти­че­ски. Со сто­ро­ны Бет диа­лог бу­дет вы­гля­деть так: 

$ gpg --decrypt -o poetry.txt poetry.txt.asc
You need a passphrase to unlock the secret key for
user: “Beth Example (Demo User B) <beth@example.com>”
2048-bit ELG key, ID 07DFB736, created 2010-08-02 (main
key ID F6CA4978)
gpg: encrypted with 2048-bit ELG key, ID 07DFB736,
created 2010-08-02
“Beth Example (Demo User B) <beth@example.com>”
gpg: Signature made Mon 02 Aug 2010 03:25:00 BST using
DSA key ID B4DF979C
gpg: Good signature from “Alex Example (Demo User A)
<alex@example.com>”

Здесь gpg со­об­ща­ет, чьим от­кры­тым клю­чом бы­ло за­шиф­ро­ва­но со­об­ще­ние, чьим за­кры­тым клю­чом оно бы­ло под­пи­са­но, и то, что под­пись со­от­вет­ст­ву­ет со­об­ще­нию.

Управ­ле­ние от­кры­тым клю­чом

Про­вер­ка от­кры­тых клю­чей – са­мая слож­ная часть PGP. Про­бле­ма на са­мом де­ле не в пе­ре­да­че клю­ча – его мож­но лег­ко от­пра­вить друзь­ям по элек­трон­ной поч­те, вы­ло­жить на сайт или за­гру­зить на сер­вер клю­чей, та­кой как http://pgp.mit.edu. Про­бле­ма в гарантии, что от­кры­тые клю­чи дей­стви­тель­но при­над­ле­жат то­му, ко­му долж­ны при­над­ле­жать. На­при­мер, по­искав «Оса­ма Бин Ла­ден» на pgp.mit.edu, вы по­лу­чи­те несколь­ко клю­чей со­мнитель­ной под­лин­но­сти.

У про­то­ко­ла SSL (слой за­щи­щен­ных со­ке­тов – вы поль­зуе­тесь им, когда под­клю­чае­тесь к за­щи­щен­но­му сай­ту ин­тернет-ма­га­зи­на) есть по­хо­жая про­бле­ма: как уз­нать, что пуб­лич­ный ключ, ко­то­рый вы по­лу­чае­те от его вла­дель­ца, и вправ­ду при­над­ле­жит ему? Для ре­шения этой про­бле­мы ис­поль­зу­ет­ся фор­маль­ная ие­рар­хи­че­ская ин­фра­струк­ту­ра от­кры­тых клю­чей (PKI) с до­ве­рен­ны­ми цен­тра­ми сер­ти­фи­ка­ции, ко­то­рым пла­тят за подпись сер­ти­фи­ка­тов. Исто­ри­че­ски в PGP ис­поль­зо­вал­ся менее фор­маль­ный под­ход, осно­ван­ный на се­ти до­ве­рия. Алекс го­во­рит, что до­ве­ря­ет сво­ей ко­пии от­кры­то­го клю­ча Бет, подпи­сы­вая его (сво­им за­кры­тым клю­чом). У ка­ж­до­го поль­зо­ва­те­ля есть на­бор подпи­сан­ных от­кры­тых клю­чей и файл, ко­то­рый на­зы­ва­ет­ся коль­цом или связ­кой клю­чей.

Пусть Алекс уве­рен, что у него на­стоя­щие ко­пии клю­чей Бет и Чар­ли, и он до­ве­ря­ет им подпи­сать клю­чи дру­гих. За­тем, ес­ли у него по­яв­ля­ет­ся ключ, ко­то­рый дол­жен быть от Дэ­ви­да, подпи­сан­ный Бет и Чар­ли, он мо­жет счи­тать, что ключ Дэ­ви­да под­лин­ный. Так об­ра­зу­ют­ся се­ти до­ве­рия. Этот про­цесс мож­но су­ще­ствен­но уско­рить на «ве­че­рин­ках по подпи­си клю­чей» [key signing party], ко­то­рые часто про­ис­хо­дят на кон­фе­рен­ци­ях или груп­по­вых встре­чах поль­зо­ва­те­лей. На од­ной из та­ких встреч Алекс по­зна­ко­мил­ся с Эл­ви­ном, Фре­дом, Гор­до­ном и Гер­мио­ной. Он по­го­во­рил с ка­ж­дым из них, про­ве­рил их лич­ность – на­вер­ное, спро­сил пас­порт или про­сто по­смот­рел, как они вы­гля­дят – и запи­сал «от­пе­чат­ки паль­цев» их клю­чей. («От­пе­ча­ток паль­ца» – дайджест клю­ча, доста­точ­но ко­рот­кий для сравнения вруч­ную, и доста­точ­но длин­ный, что­бы на­деж­но пред­став­лять ключ.) До­ма Алекс за­гру­жа­ет от­кры­тые клю­чи сво­их но­вых зна­ко­мых, из раз­лич­ных источников. Он им­пор­ти­ру­ет клю­чи в свою связ­ку от­кры­тых клю­чей и сно­ва сравнива­ет их «от­пе­чат­ки паль­цев» с те­ми, что он запи­сал. Так как они сов­па­да­ют, он мо­жет спо­кой­но под­пи­сать клю­чи. Су­ще­ст­ву­ет да­же про­то­кол для уп­ро­ще­ния про­цес­са мас­со­вой про­вер­ки «от­пе­чат­ков паль­цев» (про­то­кол Цим­мер­ма­на–Сас­са­ма­на [Zimmermann–Sassaman]). 

$ gpg --fingerprint Fred
pub 2048D/F6CA4978 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]
Key fingerprint = D8FE 3466 B0E3 F737 6BBA D711
091E 0365 F6CA 4978
uid
Fred Flintsone (Quarry Manager) <fred@bedrock.com>
sub 2048g/07DFB736 2010-08-02 [expires: 2010-08-30]

Те­перь де­ло за ва­ми – сча­ст­ли­во­го шиф­ро­ва­ния!

Как ра­бо­та­ет PGP

Лю­бо­пыт­но, как все это ра­бо­та­ет вме­сте? В PGP ис­поль­зу­ет­ся со­че­та­ние сим­мет­рич­ных и асимметричных шиф­ров. Соз­да­ет­ся слу­чай­ный ключ сес­сии (толь­ко для дан­но­го со­об­ще­ния), за­тем он шиф­ру­ет­ся от­кры­тым клю­чом по­лу­ча­те­ля. Ре­зуль­тат от­прав­ля­ет­ся как часть со­об­ще­ния.

За­тем клю­чом сес­сии шиф­ру­ет­ся от­кры­тый текст от­пра­ви­те­ля, сим­мет­рич­ным шиф­ром (по умол­ча­нию IDEA), и ре­зуль­тат при­сое­ди­ня­ет­ся к со­об­ще­нию. По­лу­ча­тель рас­шиф­ро­вы­ва­ет ключ сес­сии сво­им за­кры­тым клю­чом, а за­тем ис­поль­зу­ет по­лу­чен­ный от­кры­тый ключ для рас­шиф­ров­ки ос­нов­но­го со­об­ще­ния.

У это­го под­хо­да есть ряд пре­иму­ществ: во-пер­вых, сим­мет­рич­ные шиф­ры ра­бо­та­ют го­раз­до бы­ст­рее, и им не нуж­на та­кая дли­на клю­ча. Во-вто­рых, ес­ли пе­ре­хват­чик взло­ма­ет ключ сес­сии, это не по­мо­жет ему про­чи­тать все по­сле­дую­щие со­об­ще­ния. На­ко­нец, так как асим­мет­рич­ный шифр ис­поль­зу­ет­ся толь­ко для шиф­ро­ва­ния ко­рот­ко­го (и слу­чай­но­го) зна­че­ния, шан­сов на то, что он бу­дет взло­ман крип­тоа­на­ли­ти­ком, не ос­та­ет­ся поч­ти ни­ка­ких.

На­сколь­ко хо­рош PGP?

Су­дя по от­кры­тым све­де­ни­ям, на дан­ный мо­мент ис­поль­зуе­мые в PGP шиф­ры прак­ти­че­ски не­воз­мож­но взло­мать за лю­бое ре­аль­ное вре­мя и с вы­чис­ли­тель­ны­ми ре­сур­са­ми лю­бой мощ­но­сти. Все­гда воз­мо­жен ва­ри­ант, при ко­то­ром ка­кой-ни­будь ге­ний в Управ­ле­нии на­цио­наль­ной безо­пас­но­сти США или Цен­тре пра­ви­тель­ст­вен­ной свя­зи Ве­ли­ко­бри­та­нии на­йдет уяз­ви­мость и за­ста­вит пра­ви­тель­ст­во по­стро­ить ком­пь­ю­тер стои­мо­стью в мил­ли­он дол­ла­ров, что­бы вос­поль­зо­вать­ся ею. Это был бы уже не пер­вый раз, ко­гда пра­ви­тель­ст­во ус­пешно взло­ма­ло шифр, но по­мал­ки­ва­ло об этом, что­бы по­ток под­даю­щих­ся де­шиф­ров­ке со­об­ще­ний про­дол­жал­ся. И «до­воль­но хо­ро­ший» (pretty good) на са­мом де­ле оз­на­ча­ет «поч­ти на­вер­ня­ка за пре­де­ла­ми воз­мож­но­стей лю­бо­го вра­га, ко­то­ро­го на­до удер­жи­вать от взло­ма сис­те­мы, по­ка важ­на безо­пас­ность».

Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=LXF137:DrBrown3&oldid=13114»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика