Šifrování pomocí GPG
GnuPG je program umožňující používat asymetrickou kryptografii založenou na využívání dvou klíčů: privátního a veřejného. Zatímco privátní klíč je uchováván v tajnosti, veřejný klíč je volně dostupný. Oba klíče jsou vytvářeny společně, ale z jednoho nelze odvodit druhý (proto je možné dávat veřejný klíč volně k dispozici). Program gpg je opensource nástupce komerčního programu PGP.
Úvod
Program gpg má pouze textové rozhraní. Pro grafické uživatelské rozhraní existují nadstavby, například Kleopatra (pro Linux i Windows), Seahorse pro GNOME, KGPG pro KDE. Klienti pro elektronickou poštu používají GPG pomocí pluginů (Outlook používá plugin Enigmail nebo ji mají vestavěnou jako Mozilla Thunderbird (od roku 2019). Dále se budeme věnovat pouze nástroji gpg pro příkazový řádek.
Generování klíčů
Při generování klíčů je využit generátor náhodných čísel, který těží entropii z vnějšího prostředí (při nedostatku entropie trvá generování dlouho, doporučuji generovat síťový provoz, hýbat myší, psát na klávesnici). Pokud by nebylo náhodné číslo dostatečně náhodné, kvalita klíčů by byla nízká (šly by například uhádnout). Klíče jsou jednoznačně identifikovány svým hashem (otisk, fingerprint). Spojení s osobou je pomocí jména, příjmení a e-mailové adresy (v pokročilém režimu lze vyplnit komentář, který může upřesnit účel klíče). Klíč lze nahrát na server s klíči, čímž vznikne vaše digitální identita. Tuto identitu obvykle postupně potvrzují ostatní uživatelé pomocí sítí důvěry tím, že váš klíč podepisují (viz Setkání s podepisováním klíčů).
Klíčenka
Klíče se ukládají na vaši vlastní klíčenku (v Linuxu do vašeho domácího adresáře do ~/.gnupg). Smazáním tohoto adresáře kompletně odstraníte celou klíčenku. Klíčenka může být bezpečněji umístěna na smartcard, která podporuje OpenPGP standard (např. některé modely YubiKey). Při přenášení klíčů je vhodnější klíče exportovat než kopírovat celý adresář klíčenky, protože při importu dochází ke slučování do klíčenky, nikoliv přepsání jejího obsahu.
Hlavní klíč a podklíče
GPG generuje standardně tzv. hlavní klíč (masterkey) a k němu jeden podklíč (subkey). Hlavní klíč tvoří vaši identitu a slouží i k podepisování hlavních klíčů ostatních uživatelů využívajících sítě důvěry. Proto je privátní klíč od hlavního klíče potřeba velmi pečlivě chránit heslovou frází (dlouhým heslem) a nejlépe uložením mimo počítače připojené k internetu. V případě kompromitace privátního klíče od hlavního klíče by se za vás mohl kdokoliv vydávat (kompromitace znamená, že klíč někdo zkopíruje). Kompromitace hlavního klíče znamená, že vaše identita a důvěra v ní skončila a musíte si vybudovat novou (od nuly). Hlavní klíč i podklíče sdílí stejnou heslovou frázi.
Kompromitace klíče
Kvůli riziku kompromitace klíče a postupnému stárnutí šifer (už nejsou považovány za bezpečné) je velmi vhodné omezit platnost klíče. Platnost klíče se dá v případě potřeby prodlužovat. V případě kompromitace je možné klíč zneplatnit (odvolat klíč) vytvořením certifikátu (pomocí hlavního klíče) a jeho nahráním na server s klíči. Certifikát pro zneplatnění klíče je proto vhodné vytvořit hned po vygenerování klíčů a pečlivě uložit mimo počítač (vypálit na CD, USB flash, vytisknout a podobně), protože v případě ztráty privátního klíče už nejde certifikát vytvořit a tím ani zneplatnit klíče.
Hlavní klíč umožňuje libovolné vytváření a zneplatňování podklíčů, které pod něj patří a umožňuje i prodlužování jeho platnosti. Je možné do něj přidávat další e-mailové adresy, případně je zneplatňovat.
Základy
Základní informace zjistíme pomocí gpg --version:
$ gpg --version
gpg (GnuPG) 2.2.27
libgcrypt 1.9.4
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
License GNU GPL-3.0-or-later <https://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
Home: /home/<váš_login>/.gnupg
Supported algorithms:
Pubkey: RSA, ELG, DSA, ECDH, ECDSA, EDDSA
Cipher: IDEA, 3DES, CAST5, BLOWFISH, AES, AES192, AES256, TWOFISH,
CAMELLIA128, CAMELLIA192, CAMELLIA256
Hash: SHA1, RIPEMD160, SHA256, SHA384, SHA512, SHA224
Compression: Uncompressed, ZIP, ZLIB, BZIP2
Výpis klíčů na klíčence
Seznam všech veřejných klíčů na vaší klíčence:
gpg --list-keys
Seznam veřejných klíčů včetně hashů (otisků) u subklíčů
gpg --list-keys --with-subkey-fingerprint
Seznam všech privátních klíčů na vaší klíčence:
gpg --list-secret-keys
Seznam všech podpisů pod všemi veřejnými klíči vytvořenými v rámci sítí důvěry:
gpg --with-sig-list --list-keys
Význam výstupu
V následujícím příkladu vypíši svůj vlastní klíč. Protože jich mám v klíčence více, uvedu jeho identifikátor. Identifikátorem může být celý hash (otisk, fingerprint), ale i jeho část (používá se posledních 16 nebo 8 cifer, tj. posledních 8 nebo 4 bajty). Lze použít celky nebo části e-mailové adresy, nebo jména.
$ gpg --list-keys A58D24F9DC29F4B153FF85D576C0B465FE7BEE98
pub ed25519 2023-12-08 [SC] [expires: 2033-12-05]
A58D24F9DC29F4B153FF85D576C0B465FE7BEE98
uid [ultimate] Milan Kerslager <milan.kerslager@seznam.cz>
uid [ultimate] Milan Kerslager <milan.kerslager@pslib.cz>
uid [ultimate] Milan Kerslager <milan.kerslager@gmail.com>
sub cv25519 2023-12-08 [E] [expires: 2026-12-07]
Ve výpisu je postupně uvedeno:
- pub – veřejný hlavní klíč
- ed25519 – použitý algoritmus
- datum vzniku klíče
- [SC] – co klíč umí (příznaky), u master klíče musí být vždy alespoň tyto dva
- C (Certify) – podepisování jiných klíčů
- S (Sign) – vytváření elektronického podpisu
- E (Encrypt) – šifrování
- A (Auth) – autentizace (tj. přihlašování pro SSH klíče)
- expirace klíče (lze prodloužit)
- část hashe klíče (otisk, fingerprint), tj. jednoznačného identifikátoru klíče
- uid – uživatelovy identifikátory
- [ultimate] – důvěryhodnost identifikátoru v klíčence (pro naše potřeby)
- undefined = Nevím nebo neřeknu (1)
- never = Klíči NEVĚŘÍM (2)
- marginal = Věřím klíči jen trochu (3)
- full = Klíč jsem ověřil (4)
- ultimate = Moje vlastní klíče (5)
- sub – subklíče (klíče podřazené hlavnímu klíči, lze je přidávat/zneplatňovat)
- význam dalších položek u subklíčů je zřejmý
Generování klíčů
Při generování páru klíčů lze využít jednoduchou metodu:
gpg --gen-key
Nebo využít možnosti změny parametrů (např. komentář ke klíči):
gpg --full-generate-key
Pokud nemáte staré zařízení (např. YubiKey 4, které podporuje jen šifru RSA), doporučuji používat šifry nad eliptickými křivkami (např. EdDSA – ed25519):
gpg --expert --full-generate-key zvolit ECC and ECC => 9 a Curve 25519 => 1 zvolte vhodnou platnost (dá se dodatečně prodloužit, např. 3 roky) => 3y jméno a příjmení, nedoporučuji používat čárky a háčky (nelze dodatečně změnit, jen přidat/odebrat) e-mailová adresa identifikuje vaši osobu (jeden e-mail může být v různých klíčích) komentář je například upřesnění účelu klíče (nelze dodatečně změnit, jen přidat/odebrat) heslová fráze chrání váš privátní klíč
Podepisování dokumentu
K vytvoření elektronického podpisu je potřeba privátní klíč. Pokud neuvedete jaký, prohledá program GPG klíčenku a nějaký použije. Pokud chcete
