GPG for asymmetrisk filkryptering

GNU Privacy Guard (GPG) implementerer OpenPGP-standarden (RFC 4880) for asymmetrisk filkryptering og digitale signaturer. Det muliggjør to grunnleggende operasjoner: å kryptere en fil slik at bare den tiltenkte mottakeren kan dekryptere den, og å signere en fil slik at andre kan kontrollere ektheten og integriteten. GPG er standardverktøyet for sikker filoverføring og signering av programvareutgivelser.

Generering av GPG-nøkler er interaktiv med gpg --gen-key eller kan skriptes med gpg --quick-gen-key. Moderne GPG bruker som standard ed25519 til signering og cv25519 (Curve25519) til kryptering, og oppretter en primær signeringsnøkkel og en undernøkkel for kryptering. Alternativet --full-gen-key gir full kontroll over nkkeltype, størrelse og utløpsdato for brukere som trenger tilpassede konfigurasjoner.

RSA-nøkler på 4096 bit for GPG er kompatible med alle OpenPGP-implementeringer og gir sterk sikkerhet. ECDSA med Curve25519 (Ed25519 til signering, Cv25519 til kryptering) gir mindre nøkler og raskere operasjoner, samtidig som sikkerheten er tilsvarende. Eldre DSA-nøkler er begrenset til SHA-1-digest i eldre implementeringer og bør ikke brukes. Nye nøkler bør bruke Curve25519-baserte typer.

Etter at du har generert et nøkkelpar, eksporterer du den offentlige nøkkelen for distribusjon: gpg --armor --export your@email.com skriver ut en ASCII-armert blokk med den offentlige nøkkelen. Del denne filen med alle som skal kryptere filer til deg eller kontrollere signaturene dine. Mottakere importerer den offentlige nøkkelen din med gpg --import publickey.asc før de kan kryptere eller kontrollere signaturer.

Hvis du vil kryptere en fil for en bestemt mottaker, bruker du: gpg --encrypt --recipient recipient@email.com --output secret.gpg plaintext.txt. GPG bruker mottakerens offentlige nøkkel til å kryptere filens sesjonsnøkkel og krypterer filen med AES-256 (eller det forhandlede chifferet). Bare mottakeren, som har den tilsvarende private nøkkelen, kan dekryptere filens sesjonsnøkkel og gjenopprette klarteksten.

En frakoblet signatur (gpg --detach-sign --armor file.tar.gz) oppretter en separat .asc-fil som inneholder signaturen. Den opprinnelige filen endres ikke. Mottakere kontrollerer signaturen med gpg --verify file.tar.gz.asc file.tar.gz. Frakoblede signaturer er standarden for programvareutgivelser og gjør det mulig å kontrollere signaturen uten å dekryptere eller endre den distribuerte filen.

Signaturkontroll bekrefter at en fil ble signert med den påståtte nøkkelen, og at den ikke er endret siden signeringen. gpg --verify signature.asc file viser nøkkelens fingeravtrykk, bruker-ID og om signaturen er god eller dårlig. Sikkerheten avhenger av at du har riktig tillit til signererens offentlige nøkkel: En gyldig signatur fra en nøkkel som du ikke stoler på eller har verifisert, gir liten sikkerhet.

GPG krypterer den private nøkkelen med et symmetrisk chiffer som er avledet fra en passordfrase, før nøkkelen lagres. Uten passordfrasen kan en angriper som får tak i filen med den private nøkkelen, ikke bruke den. GPG bruker en nøkkelavledningsfunksjon til å avlede krypteringsnøkkelen fra passordfrasen. Passordfrasen bør være lang og lett å huske, men ikke brukes andre steder, siden sikkerheten til alle de krypterte filene dine avhenger av den.

GPG-nøkkelservere lagrer offentlige nøkler slik at de kan oppdages. gpg --send-keys KEYID --keyserver hkps://keys.openpgp.org laster opp den offentlige nøkkelen din. Andre kan søke etter og importere nøkler med gpg --recv-keys KEYID. Nøkkelservere synkroniserer med hverandre og gir global tilgjengelighet. Moderne nøkkelservere som keys.openpgp.org krever e-postbekreftelse før publisering, noe som hindrer angrep med nøkkelspam.

En utløpsdato på nøkkelen gir automatisk beskyttelse hvis du mister kontrollen over den, uten at du trenger å opprette et tilbakekallingssertifikat. Når en nøkkel utløper, advarer GPG brukere som krypterer til den. Hvis nøkkelen din blir kompromittert, publiserer du straks et tilbakekallingssertifikat (opprettet da nøkkelen ble generert) på nøkkelservere: gpg --import revocation.cert og gpg --send-keys. Dette hindrer videre kryptering til den kompromitterte nøkkelen.

GPG kan kjøres ikke-interaktivt i skript ved hjelp av flaggene --batch og --yes, og passordfraser kan oppgis via --passphrase-fd for lesing fra en fildeskriptor. GPG-agenten (gpg-agent) mellomlagrer passordfrasen i et konfigurerbart tidsrom, slik at den kan brukes på nytt automatisk. I CI/CD-pipelines bør nøkkelmateriale lagres i systemer for håndtering av hemmeligheter, ikke i kildekode eller miljøvariabler.

Oppsummering av GPG: generer nøkkelpar (helst Curve25519), eksporter og del offentlige nøkler, krypter med mottakerens offentlige nøkkel (--encrypt --recipient), signer filer separat med frakoblede signaturer (--detach-sign), kontroller signaturer med --verify, beskytt private nøkler med passordfraser, angi utløpsdatoer og opprett tilbakekallingssertifikater, og bruk nøkkelservere til å finne og distribuere offentlige nøkler.