Привет, Вы узнаете о том , что такое гибридные шифры pgp, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое гибридные шифры pgp, gnupg , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Шифры в криптографии.

Шифры с открытым ключом тоже имеют недостатки. Во-первых, операции зашифрования/расшифрования требуют значительно больше вычислительных ресурсов и, соответственно, выполняются медленнее, чем при использовании симметричных шифров. Во-вторых, алгоритмы с открытым ключом имеют определенные особенности, которые затрудняют их использование и делают нежелательным применение этих алгоритмов для зашифрования больших объемов данных. Шифры с открытым ключом, тем не менее, эффективны при распространении ключей симметричных шифров и именно для этой цели они используются в гибридных криптосистемах. 

 

Гибридный шифр использует и симметричный шифр, и шифр с открытым ключом. Сначала генерируется случайный ключ для симметричного шифра, называемый сеансовым ключом. Сообщение зашифровывается симметричным шифром с использованием сеансового ключа. Затем сеансовый ключ зашифровывается открытым ключом получателя. Сеансовый ключ, зашифрованный шифром с открытым ключом, и сообщение, зашифрованное симметричным шифром, автоматически объединяются вместе. Получатель использует свой секретный ключ для расшифровки сеансового ключа и, затем, использует полученный сеансовый ключ для расшифровки сообщения. Так как ключ симметричного шифра передается защищенным образом, то для каждого сообщения генерируется новый сеансовый ключ. Дополнительно, появляется возможность зашифровать сообщение сразу для нескольких получателей, при этом к сообщению, зашифрованному сеансовым ключом, добавляется несколько копий сеансового ключа, зашифрованного открытыми ключами разных получателей. И PGP и GnuPG используют именно гибридную схему. 

 

Следует помнить, что гибридный шифр не устойчивее чем слабейший из используемых им шифров. Т.е. если используется слабый симметричный шифр, то не имеет смысла использовать шифр с открытым ключом с огромной длиной ключа.

 

GnuPG

GnuPG

Тип	PGP
Автор	Вернер Кох
Разработчик	Проект GNU
Написана на	Си
Операционная система	Кроссплатформенное ПО
Языки интерфейса	несколько языков[d]
Первый выпуск	20 декабря 1997[1]
Последняя версия	2.1.12 (4 мая 2015)
Лицензия	GNU General Public License version 3
Сайт	gnupg.org

GNU Privacy Guard (GnuPG, GPG) — свободная программа для шифрования информации и создания электронных цифровых подписей. Разработана как альтернатива PGP и выпущена под свободной лицензией GNU General Public License. GnuPG полностью совместима со стандартом IETF OpenPGP. Текущие версии GnuPG могут взаимодействовать с PGP и другими OpenPGP-совместимыми системами.

 

 

История 

Проект создан Вернером Кохом (нем. Werner Koch).Первоначальное название проекта было не GnuPG, a G10 (в честь  десятой статьи Конституции (нем. Grundgesetz) Германии). Эта статья аналогична 23-й статье Конституции РФ, гарантирующей тайну переписки, переговоров и иных сообщений. Американский программист  Филипп Циммерманн опубликовал исходный код своей программы PGP(предназначенной для защиты сообщений электронной почты) в Интернете. Ограничения в США не позволяли экспортировать криптографическое программное обеспечение за границу. Правительство США стало преследовать Циммерманна, и тогда он обошел это ограничение — опубликовал исходный код в книге, а уже за границей можно было набрать этот исходный код из книги и скомпилировать на компьютере. Жесткие ограничения правительства США не давали возможность другим странам использовать сильную криптографию в программном обеспечении американских компаний (в том числе и Microsoft Windows). Разрабатывать криптографическое ПО в США с возможностью дальнейшего экспорта в другие страны невозможно, и поэтому часть такого ПО создавалось за границами США (например, OpenBSD — в Канаде, GnuPG — в Германии). Правительство Германии, желая получить сильную криптографию в операционной системе Microsoft Windows, спонсировало портирование GnuPG на платформу Windows в 2000 году. Правительство США пыталось заставить правительство Германии пересмотреть позицию по выпуску сильной криптографии на платформе Windows, но, так ничего и не добившись, в конце концов ослабило свои экспортные ограничения на криптографическое ПО.

Версия 0.0.0 выпущена 20 декабря 1997 года. Версия 1.0.0 была выпущена 7 сентября 1999 года.

1 августа 2006 года вышла версия 1.4.5; 13 ноября 2006 года — версия 2.0; 3 октября 2014 года — версия 2.1.

В настоящее время существуют следующие версии:

• GnuPG «classic» (1.4) — для старых платформ.
• GnuPG «stable» (2.0) — текущая стабильная разработка для общего пользования.
• GnuPG «modern» (2.1) — новейшая разработка с множеством новшеств и улучшений.

Все ветви версий GnuPG развиваются параллельно.

Особенности 

• Полная альтернатива PGP.
• Не использует патентованные алгоритмы.
• Распространяется под GNU General Public License.
• Полная реализация OpenPGP.
• Расшифрование и аутентификация почтовых сообщений, созданных с помощью PGP 5, 6 и 7.
• Поддержка электронной подписи с помощью алгоритмов ElGamal, DSA, RSA и хеш-функций MD5, SHA-1, SHA-2, RIPE-MD-160 и TIGER.
• Работа с асимметричным шифрованием ElGamal и RSA (длина ключа от 1024 до 4096 бит).
• Поддержка блочных алгоритмов симметричного шифрования AES, CAST5, 3DES, Twofish, Blowfish, Camellia, а также IDEA с помощью плагина.
• Поддержка алгоритмов сжатия: ZIP, ZLIB, BZIP2.
• Легкая реализация новых алгоритмов с помощью дополнительных модулей.
• Поддержка просроченных ключей и подписей.
• Интегрированная поддержка HKP серверов ключей.

Использование 

GnuPG — программа, которая работает на почти всех операционных системах: от Microsoft Windows и GNU/Linux до Mac OS X, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD и т. д.

Хотя в основном интерфейсом GnuPG является командная строка, существуют различные внешние дополнения, которые делают доступной функциональность этой программы через графический интерфейс пользователя . Например, GnuPG интегрирован в графические клиенты электронной почты KMail и Evolution. Механизм плагинов полностью совместим со стандартом OpenPGP.

С помощью расширения Enigmail GnuPG работает в почтовом клиенте Mozilla Thunderbird для шифрования и аутентификации сообщений. Также поддержка GnuPG имеется в почтовых клиентах Mutt, The Bat! и Gnus.

При помощи программы GPGrelay шифровать и подписывать электронные письма через GnuPG можно любыми почтовыми клиентами, работающими по протоколам  POP3 , IMAP4, SMTP.

Для пользователей операционной системы Microsoft Windows вторая ветка GnuPG поставляется сразу с графическим интерфейсом. Начиная с 2005 года разработчиками проекта GnuPG выпускается Gpg4win (GNU Privacy Guard for Windows) — инсталляционный пакет, который включает в себя:

• версию GnuPG для Windows (ядро пакета, само средство шифрования);
• Kleopatra (менеджер сертификатов для OpenPGP и X.509);
• GPA (альтернативный менеджер сертификатов (GNU) для OpenPGP и X.509);
• GpgOL (плагин для Outlook);
• GpgEX (плагин для проводника Windows, используется при шифровании файлов);
• Claws Mail (полноценная почтовая программа с поддержкой функций GnuPG);
• документацию на английском и немецком языке.

По сути Gpg4win — это официальная версия GnuPG для платформы Windows и все включенные в этот пакет компоненты также свободны.

Также, используя дополнительные плагины GnuPG или SecureIM, можно достичь шифрования сообщений с помощью GnuPG в клиенте сетей мгновенных сообщений Miranda IM.

GnuPG поддерживается Jabber-клиентами Psi и Gajim.

Плагины для браузеров 

До 7 июня 2010 года велась разработка FireGPG^[2] — дополнения для Firefox, которое позволяло добавить в этот браузер поддержку GnuPG. Помимо прочих функций оно позволяло интегрировать GnuPG в Gmail. Из-за того, что веб-интерфейс Gmail постоянно менялся, автор плагина прекратил сначала поддерживать шифрование Gmail почты, а затем и всего плагина. Этим плагином FireGPG пользовалось около 30 тысяч человек .

Другой плагин для браузеров WebPG существует в версиях для Firefox (Seamonkey, Thunderbird) и Chrome (Chromium). Поддерживает функции : шифрование, расшифровывание, цифровая подпись , управление ключами. Текущая версия 0.9.2 от 24 января 2013 года. Есть экспериментальная интеграция с Gmail.

Другой действующий плагин, позволяющий использовать криптозащиту (шифрование и ЭЦП) в сообщении на странице в Интернете для браузера Chrome — это GPG4Browsers. Этот плагин первоначально выпущен немецкой компанией Recurity Labs, но затем передан в отдельный проект OpenPGP.js.

Использование плагинов в браузерах позволяет гарантировать принадлежность того или иного сообщения тому или иному человеку (через ЭЦП ) или позволяет прочитать сообщение, находящееся в публичном доступе, кому-то одному (для кого зашифровано данное сообщение). В том числе возможно использование данных плагинов в социальных сетях или электронной почте.

Принцип работы 

GnuPG шифрует сообщения, используя асимметричные пары ключей, генерируемые пользователями GnuPG. Открытыми ключами можно обмениваться с другими пользователями различными путями, в том числе и через Интернет с помощью серверов ключей. Также GnuPG позволяет добавлять криптографическую цифровую подпись к сообщению, при этом целостность и отправитель сообщения могут быть проверены.

GnuPG не использует запатентованное или иначе ограниченное программное обеспечение и/или алгоритмы, включая алгоритм  IDEA, который представлен в PGP почти с самого начала. GnuPG использует другие непатентованные алгоритмы  CAST5, 3DES, AES, Blowfish и Twofish. Тем не менее, возможно использование в GnuPG и алгоритма IDEA с помощью дополнительного модуля.

GnuPG — это гибридное криптографическое программное обеспечение , которое использует комбинацию стандартного шифрования с помощью симметричных ключей и шифрования с открытым ключом для безопасного обмена ключами, открытый ключ получателя необходим для шифрования ключа сессии, используемого единожды. Такой режим работы является частью стандарта OpenPGP и частью PGP в его первой версии.

Проблемы 

Подпись 

Стандарт OpenPGP определяет несколько методов для подписанных цифровой подписью сообщений. Из-за ошибки , допущенной в результате попытки сделать эти методы более эффективными, появилась уязвимость. Это затрагивает только один метод в цифровой подписи сообщений, только для некоторых релизов GnuPG (1.0.2 до 1.2.3), и было меньше чем 1000 таких ключей, перечисленных на ключевых серверах.^[3]

CVE-2016-6313 

Уязвимость (CVE-2016-6313) была найдена специалистами Технологического института Карлсруэ, Феликсом Дерре и Владимиром Клебановым; баг присутствует во всех версиях GnuPG и Libgcrypt, вышедших до 17 августа 2016 года.

Суть проблемы: если атакующему удастся извлечь 4620 бит данных из генератора случайных чисел, то последующие 160 бит последовательности он сумеет легко предсказать.

В заявлении разработчиков отдельно сообщается, что проблема не должна сказываться на безопасности существующих RSA-ключей. Также специалистам считают крайне маловероятным, что кто-то сумеет использовать публичную информацию для предсказания приватных ключей DSA и Elgamal, однако в документе сообщается, что проблему все еще продолжают изучать.

Уязвимость устранена выпуском Libgcrypt 1.7.3, 1.6.6 и 1.5.6 и релизом GnuPG 1.4.21.^[4]

Выводы из данной статьи про гибридные шифры pgp указывают на необходимость использования современных методов для оптимизации любых систем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое гибридные шифры pgp, gnupg и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Шифры в криптографии