GnuPG Privacy Handbook
Copyright © 1999 by The Free Software Foundation
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentation License".
Please direct questions, bug reports, or suggestions concerning this manual to the maintainer, Mike Ashley (<jashley@acm.org>). When referring to the manual please specify which version of the manual you have by using this version string: $Name: v1_1 $.
Contributors to this manual include Matthew Copeland, Joergen Grahn, and David A. Wheeler. J Horacio MG has translated the manual to Spanish.
Chapter 1. Getting Started
GnuPG adalah alat komunikasi yang aman. Bab ini merupakan panduan ringkas yang mencakup fungsi inti GnuPG. Ini termasuk penciptaan keypair, pertukaran dan verifikasi kunci, mengenkripsi dan mendekripsi dokumen, dan mengautentikasi dokumen dengan tanda tangan digital. Ini tidak menjelaskan secara rinci konsep di balik kriptografi kunci publik, enkripsi, dan tanda tangan digital. Hal tersebut tercakup dalam Bab 2. Ini juga tidak menjelaskan bagaimana menggunakan GnuPG dengan bijak. Hal ini tercakup dalam Bab 3 dan 4.
GnuPG menggunakan kriptografi kunci publik sehingga pengguna dapat berkomunikasi dengan aman. Dalam sistem kunci publik, setiap pengguna memiliki sepasang kunci yang terdiri dari kunci pribadi dan kunci publik. Kunci pribadi pengguna dirahasiakan; Tidak perlu diungkap. Kunci publik dapat diberikan kepada siapa saja yang ingin berkomunikasi dengan pengguna. GnuPG menggunakan skema yang agak lebih canggih di mana pengguna memiliki keypair utama dan kemudian nol atau lebih tambahan keokohan bawahan. Keypairs utama dan bawahan digabungkan untuk memudahkan manajemen kunci dan bundel seringkali dianggap hanya sebagai satu keypair.
Membuat keypair baru
Opsi command line --gen-key digunakan untuk membuat primary keypair baru.
gpg --gen-key
gpg (GnuPG) 0.9.4; Copyright (C) 1999 Free Software Foundation, Inc. This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software, and you are welcome to redistribute it under certain conditions. See the file COPYING for details. Please select what kind of key you want: (1) DSA and ElGamal (default) (2) DSA (sign only) (4) ElGamal (sign and encrypt) Your selection?
GnuPG is able to create several different types of keypairs, but a primary key must be capable of making signatures. There are therefore only three options. Option 1 actually creates two keypairs. A DSA keypair is the primary keypair usable only for making signatures. An ElGamal subordinate keypair is also created for encr yption. Option 2 is similar but creates only a DSA keypair. Option 4[1] creates a single ElGamal keypair usable for both making signatures and performing encryption. In all cases it is possible to later add additional subkeys for encryption and signing. For most users the default option is fine.
Anda juga harus memilih panjang kunci. Panjang kunci DSA harus antara 512 dan 1024 bit, dan kunci ElGamal memungkinkan untuk panjang yang bebas. GnuPG, bagaimanapun, mensyaratkan bahwa kunci tidak lebih kecil dari 768 bit. Oleh karena itu, jika opsi 1 dipilih dan anda memilih ukuran kunci yang lebih besar dari 1024 bit, kunci ElGamal akan memiliki ukuran yang diminta, namun tombol DSA akan menjadi 1024 bit.
About to generate a new ELG-E keypair.
minimum keysize is 768 bits
default keysize is 1024 bits
highest suggested keysize is 2048 bits
What keysize do you want? (1024)
Semakin panjang kunci semakin aman terhadap serangan brute force, namun untuk hampir semua kebutuhan, ukuran kunci default sudah memadai karena akan lebih murah untuk menghindari enkripsi daripada mencoba memecahnya. Juga, enkripsi dan dekripsi akan lebih lambat karena ukuran kunci meningkat, dan ukuran kunci yang lebih besar dapat mempengaruhi panjang tanda tangan. Setelah dipilih, keysize tidak akan pernah bisa diubah.
Akhirnya, anda harus memilih tanggal kedaluwarsa. Jika opsi 1 dipilih, tanggal kedaluwarsa akan digunakan baik untuk ElGamal dan DSA keypair.
Please specify how long the key should be valid.
0 = key does not expire
<n> = key expires in n days
<n>w = key expires in n weeks
<n>m = key expires in n months
<n>y = key expires in n years
Key is valid for? (0)
Bagi sebagian besar pengguna, kunci yang tidak kedaluwarsa cukup memadai. Waktu kedaluwarsa harus dipilih dengan hati-hati, namun walaupun memungkinkan untuk mengubah tanggal kedaluwarsa setelah kunci dibuat, mungkin sulit untuk mengkomunikasikan perubahan pada pengguna yang memiliki kunci publik Anda.
Anda harus memberikan ID pengguna di samping parameter utama. ID pengguna digunakan untuk mengaitkan kunci yang dibuat dengan orang sesungguhnya.
You need a User-ID to identify your key; the software constructs the user id from Real Name, Comment and Email Address in this form:
"Heinrich Heine (Der Dichter) <heinrichh@duesseldorf.de>" Real name:
Hanya satu ID pengguna yang dibuat saat kunci dibuat, namun memungkinkan untuk membuat ID pengguna tambahan jika anda ingin menggunakan kunci tersebut dalam dua atau lebih konteks, misalnya, sebagai karyawan di tempat kerja dan aktivis politik di tempat lain. ID pengguna harus dibuat dengan hati-hati karena tidak dapat diedit setelah dibuat.
GnuPG membutuhkan frasa sandi untuk melindungi kunci privat utama dan bawahan yang anda simpan dalam kepemilikan anda.
You need a Passphrase to protect your private key. Enter passphrase:
Tidak ada batas panjang frasa sandi, dan harus dipilih dengan cermat. Dari sudut pandang keamanan, frasa sandi untuk membuka kunci pribadi adalah salah satu poin terlemah di GnuPG (dan sistem enkripsi kunci publik lainnya juga) karena ini adalah satu-satunya perlindungan yang anda miliki jika orang lain mendapatkan kunci pribadi anda. Idealnya, frasa sandi tidak boleh menggunakan kata-kata dari kamus dan harus mencampur kasus karakter alfabet serta menggunakan karakter non-abjad. Frasa sandi yang baik sangat penting untuk penggunaan GnuPG yang aman.
Membuat revocation certificate
Setelah keypair anda dibuat, anda harus segera membuat sertifikat pencabutan untuk kunci publik utama menggunakan opsi --gen-revoke. Jika anda lupa frasa sandi anda atau jika kunci pribadi anda dikompromikan atau hilang, sertifikat pencabutan ini dapat dipublikasikan untuk memberi tahu orang lain bahwa kunci publik seharusnya tidak lagi digunakan. Kunci publik yang dicabut masih dapat digunakan untuk memverifikasi tanda tangan yang dibuat oleh anda di masa lalu, namun tidak dapat digunakan untuk mengenkripsi pesan mendatang kepada anda. Ini juga tidak mempengaruhi kemampuan Anda untuk mendekripsi pesan yang dikirim kepada anda di masa lalu jika Anda masih memiliki akses ke kunci pribadi.
gpg --output revoke.asc --gen-revoke mykey [...]
Argumen mykey harus menjadi specifier kunci, baik ID kunci dari keypair utama anda atau bagian dari ID pengguna yang mengidentifikasi keypair anda. Sertifikat yang dihasilkan akan berada di file revoke.asc. Jika opsi --output dihilangkan, hasilnya akan ditempatkan pada output standar. Karena sertifikatnya pendek, anda mungkin ingin mencetak salinan sertifikat untuk menyimpan tempat yang aman seperti safe deposit box anda. Sertifikat tidak boleh disimpan di tempat dimana orang lain dapat mengaksesnya karena setiap orang dapat menerbitkan sertifikat pencabutan dan membuat kunci publik yang benar menjadi tidak berguna.
Mempertukarkan keys
Untuk berkomunikasi dengan orang lain anda harus bertukar kunci publik. Untuk melihat daftar key pada keyring publik anda dapat menggunakan opsi --list-keys.
alice% gpg --list-keys
/users/alice/.gnupg/pubring.gpg --------------------------------------- pub 1024D/BB7576AC 1999-06-04 Alice (Judge) <alice@cyb.org> sub 1024g/78E9A8FA 1999-06-04
Export public key
Untuk mengirim kunci publik anda ke koresponden anda harus terlebih dahulu mengekspornya. Opsi --export digunakan untuk melakukan ini. Dibutuhkan argumen tambahan untuk mengidentifikasi kunci publik untuk diekspor. Seperti opsi --gen-revoke, ID kunci atau bagian ID pengguna dapat digunakan untuk mengidentifikasi kunci yang akan diekspor.
alice% gpg --output alice.gpg --export alice@cyb.org
Kuncinya diekspor dalam format biner, tapi ini bisa merepotkan saat kuncinya dikirim meski email atau dipublikasikan di halaman web. Oleh karena itu, GnuPG mendukung opsi --armour yang menyebabkan keluaran dihasilkan dalam format ASCII-armoured yang serupa dengan dokumen yang di uuencoded. Secara umum, setiap keluaran dari GnuPG, mis., kunci, dokumen terenkripsi, dan tanda tangan, dapat menjadi ASCII-armoured dengan menambahkan opsi --armor.
alice% gpg --armor --export alice@cyb.org -----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK----- Version: GnuPG v0.9.7 (GNU/Linux) Comment: For info see http://www.gnupg.org [...] -----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
Importing a public key
sebuah public key dapat di tambahkan pada public keyring anda dengan opsi --import
gpg --import blake.gpg
gpg: key 9E98BC16: public key imported gpg: Total number processed: 1 gpg: imported: 1
gpg --list-keys
/users/alice/.gnupg/pubring.gpg --------------------------------------- pub 1024D/BB7576AC 1999-06-04 Alice (Judge) <alice@cyb.org> sub 1024g/78E9A8FA 1999-06-04 pub 1024D/9E98BC16 1999-06-04 Blake (Executioner) <blake@cyb.org> sub 1024g/5C8CBD41 1999-06-04
Sekali kunci diimpor itu harus divalidasi. GnuPG menggunakan model kepercayaan yang kuat dan fleksibel yang tidak mengharuskan anda untuk secara pribadi memvalidasi setiap kunci yang anda impor. Beberapa kunci mungkin perlu divalidasi secara pribadi. Kunci divalidasi dengan memverifikasi fingerprint kunci dan kemudian menandatangani kunci untuk menyatakannya sebagai kunci yang valid. Fingerprint kunci dapat dilihat dengan cepat dengan opsi --fingerprint, namun untuk mengesahkan kunci, anda harus mengeditnya.
gpg --edit-key blake@cyb.org pub 1024D/9E98BC16 created: 1999-06-04 expires: never trust: -/q sub 1024g/5C8CBD41 created: 1999-06-04 expires: never (1) Blake (Executioner) <blake@cyb.org>
Command> fpr
pub 1024D/9E98BC16 1999-06-04 Blake (Executioner) <blake@cyb.org>
Fingerprint: 268F 448F CCD7 AF34 183E 52D8 9BDE 1A08 9E98 BC16
Fingerprint kunci diverifikasi dengan pemilik kunci. Hal ini dapat dilakukan secara langsung atau melalui telepon atau melalui cara lain selama anda dapat menjamin bahwa anda berkomunikasi dengan pemilik kunci yang sebenarnya. Jika fingerprint yang anda dapatkan sama dengan fingerprint pemilik kunci, anda dapat yakin bahwa anda memiliki salinan kunci yang benar.
Setelah memeriksa fingerprint, anda dapat menandatangani kunci untuk memvalidasinya. Karena verifikasi kunci adalah titik lemah dalam kriptografi kunci publik, anda harus sangat berhati-hati dan selalu memeriksa sidik jari kunci dengan pemiliknya sebelum menandatangani kunci.
Command> sign
pub 1024D/9E98BC16 created: 1999-06-04 expires: never trust: -/q
Fingerprint: 268F 448F CCD7 AF34 183E 52D8 9BDE 1A08 9E98 BC16
Blake (Executioner) <blake@cyb.org>
Are you really sure that you want to sign this key
with your key: "Alice (Judge) <alice@cyb.org>"
Really sign?
Setelah masuk, anda dapat memeriksa kunci untuk mencantumkan signature di atasnya dan melihat signature yang telah anda tambahkan. Setiap ID pengguna di kunci akan memiliki satu atau lebih signature sendiri dan juga signature untuk setiap pengguna yang telah memvalidasi kuncinya.
Command> check uid Blake (Executioner) <blake@cyb.org> sig! 9E98BC16 1999-06-04 [self-signature] sig! BB7576AC 1999-06-04 Alice (Judge) <alice@cyb.org>
Enkripsi dan dekripsi dokumen
Kunci publik dan kunci private masing-masing memiliki peran khusus saat mengenkripsi dan mendekripsi dokumen. Kunci publik dapat dianggap sebagai brankas terbuka. Ketika seorang koresponden mengenkripsi dokumen dengan menggunakan kunci publik, dokumen itu dimasukkan ke dalam brankas, brankas ditutup, dan kunci kombinasi diputar beberapa kali. Kunci pribadi yang sesuai adalah kombinasi yang dapat membuka kembali brankas dan mengambil dokumen. Dengan kata lain, hanya orang yang memegang kunci privat dapat mengembalikan dokumen yang dienkripsi menggunakan kunci publik yang terkait.
Prosedur untuk mengenkripsi dan mendekripsi dokumen sangat mudah dengan model mental ini. Jika Anda ingin mengenkripsi pesan ke Alice, Anda mengenkripsi dengan menggunakan kunci publik Alice, dan dia mendekrip dengan kunci private-nya. Jika Alice ingin mengirimi anda pesan, dia mengenkripsinya menggunakan kunci publik anda, dan anda mendekripnya dengan kunci private anda.
Untuk mengenkripsi sebuah dokumen gunakan opsi --encrypt . Anda harus memiliki kunci publik dari penerima yang dimaksud. Perangkat lunak mengharapkan nama dokumen untuk dienkripsi sebagai masukan; Jika dihilangkan, ia membaca input standar. Hasil terenkripsi ditempatkan pada keluaran standar atau sesuai dengan opsi --output. Dokumen ini dikompres untuk keamanan tambahan selain mengenkripsi.
alice% gpg --output doc.gpg --encrypt --recipient blake@cyb.org doc
Opsi --recipient digunakan satu kali untuk setiap penerima dan mengambil argumen tambahan yang menentukan kunci publik yang dokumennya harus dienkripsi. Dokumen terenkripsi hanya bisa didekripsi oleh seseorang dengan kunci pribadi yang melengkapi salah satu kunci publik penerima. Secara khusus, anda tidak dapat mendekripsi sebuah dokumen yang dienkripsi oleh anda kecuali anda menyertakan kunci publik anda sendiri dalam daftar penerima.
Untuk mendekrip pesan gunakan opsi --decrypt . Anda memerlukan kunci privat yang digunakan untuk meng-enkripsi pesan. Serupa dengan proses enkripsi, dokumen yang akan didekrip adalah input, dan hasil dekrip adalah output.
blake% gpg --output doc --decrypt doc.gpg You need a passphrase to unlock the secret key for user: "Blake (Executioner) <blake@cyb.org>" 1024-bit ELG-E key, ID 5C8CBD41, created 1999-06-04 (main key ID 9E98BC16) Enter passphrase:
Dokumen juga dapat dienkripsi tanpa menggunakan kriptografi kunci publik. Sebagai gantinya, anda menggunakan cipher simetris untuk mengenkripsi dokumen. Kunci yang digunakan untuk cipher simetris berasal dari frasa sandi yang diberikan saat dokumen dienkripsi, dan untuk keamanan yang baik, kunci tersebut tidak boleh sama dengan frasa sandi yang anda gunakan untuk melindungi kunci privat anda. Enkripsi simetris berguna untuk mengamankan dokumen bila frasa sandi tidak perlu dikomunikasikan kepada orang lain. Sebuah dokumen dapat dienkripsi dengan cipher simetris dengan menggunakan opsi --symmetric.
alice% gpg --output doc.gpg --symmetric doc Enter passphrase: Making and verifying signatures
Tanda tangan digital memberi tanda dan cap waktu sebuah dokumen. Jika dokumen kemudian diubah dengan cara apapun, verifikasi tanda tangan akan gagal. Tanda tangan digital dapat melayani tujuan yang sama seperti tanda tangan yang ditulis tangan dengan tambahan keuntungan karena tahan terhadap pengrusakan / perubahan. Distribusi sumber GnuPG, misalnya, ditandatangani sehingga pengguna dapat memverifikasi bahwa kode sumbernya belum dimodifikasi sejak dikemas.
Membuat dan memverifikasi tanda tangan menggunakan keypair publik / private dalam operasi yang berbeda dengan enkripsi dan dekripsi. Tanda tangan dibuat dengan menggunakan kunci pribadi penandatangan. Tanda tangan diverifikasi menggunakan kunci publik yang sesuai. Misalnya, Alice akan menggunakan kunci privat-nya untuk menandatangani secara digital kiriman terakhirnya ke Journal of Anorganic Chemistry. Editor asosiasi yang menangani pengirimannya akan menggunakan kunci publik Alice untuk memeriksa tanda tangan untuk memverifikasi bahwa penyerahannya benar-benar berasal dari Alice dan itu tidak dimodifikasi sejak Alice mengirimkannya. Konsekuensi menggunakan tanda tangan digital adalah sulit untuk menyangkal bahwa anda membuat tanda tangan digital karena itu berarti kunci pribadi anda telah disusupi.
Opsi --sign digunakan untuk membuat tanda tangan digital. Dokumen yang akan ditandatangani adalah input, dan dokumen yang ditandatangani adalah output.
alice% gpg --output doc.sig --sign doc You need a passphrase to unlock the private key for user: "Alice (Judge) <alice@cyb.org>" 1024-bit DSA key, ID BB7576AC, created 1999-06-04 Enter passphrase:
Dokumen dikompres sebelum ditandatangani, dan hasilnya ada dalam format biner.
Dengan dokumen yang ditandatangani, anda bisa mengecek tanda tangan atau memeriksa tanda tangan dan mengembalikan dokumen aslinya. Untuk mengecek tanda tangan gunakan opsi --verify. Untuk memverifikasi tanda tangan dan ekstrak dokumen gunakan opsi --decrypt. Dokumen yang ditandatangani untuk memverifikasi dan memulihkan adalah masukan dan dokumen yang dipulihkan adalah keluaran.
blake% gpg --output doc --decrypt doc.sig gpg: Signature made Fri Jun 4 12:02:38 1999 CDT using DSA key ID BB7576AC gpg: Good signature from "Alice (Judge) <alice@cyb.org>"
Clearsigned dokumen
Penggunaan tanda tangan digital yang umum adalah menandatangani posting atau pesan email usenet. Dalam situasi seperti itu, tidak diinginkan untuk mengkompres dokumen saat menandatanganinya. Opsi --clearsign menyebabkan dokumen dibungkus dengan tanda tangan ASCII-armoured namun tidak mengubah dokumen.
alice% gpg --clearsign doc
You need a passphrase to unlock the secret key for user: "Alice (Judge) <alice@cyb.org>" 1024-bit DSA key, ID BB7576AC, created 1999-06-04 -----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE----- Hash: SHA1 [...] -----BEGIN PGP SIGNATURE----- Version: GnuPG v0.9.7 (GNU/Linux) Comment: For info see http://www.gnupg.org iEYEARECAAYFAjdYCQoACgkQJ9S6ULt1dqz6IwCfQ7wP6i/i8HhbcOSKF4ELyQB1 oCoAoOuqpRqEzr4kOkQqHRLE/b8/Rw2k =y6kj -----END PGP SIGNATURE-----
Detached signatures
Dokumen yang ditandatangani memiliki kegunaan yang terbatas. Pengguna lain harus memulihkan dokumen asli dari versi yang ditandatangani, dan bahkan dengan dokumen yang jelas, dokumen yang ditandatangani harus diedit untuk memulihkan dokumen asli. Oleh karena itu, ada metode ketiga untuk menandatangani dokumen yang membuat tanda tangan terpisah, yang merupakan file terpisah. Tanda tangan terpisah dibuat menggunakan opsi --detach-sig.
gpg --output doc.sig --detach-sig doc
You need a passphrase to unlock the secret key for user: "Alice (Judge) <alice@cyb.org>" 1024-bit DSA key, ID BB7576AC, created 1999-06-04 Enter passphrase:
Baik dokumen maupun tanda tangan yang diperlukan untuk mendapatkan tanda tangan. Untuk mengecek signature bisa menggunakan opsi --verify ;.
gpg --verify doc.sig doc
gpg: Signature made Fri Jun 4 12:38:46 1999 CDT using DSA key ID BB7576AC gpg: Good signature from "Alice (Judge) <alice@cyb.org>"
Chapter 2. Konsep
GnuPG memanfaatkan beberapa konsep kriptografi termasuk cipher simetris, cipher kunci publik, dan hashing satu arah. Anda bisa membuat penggunaan dasar GnuPG tanpa memahami sepenuhnya konsep ini, namun untuk menggunakannya dengan bijak, beberapa pemahaman tentang hal itu diperlukan.
Bab ini memperkenalkan konsep kriptografi dasar yang digunakan dalam GnuPG. Buku-buku lain mencakup topik-topik ini secara lebih rinci. Sebuah buku bagus untuk dipelajari selanjutnya adalah "Applied Cryptography" oleh Bruce Schneier.
Symmetric cipher
Cipher simetris adalah cipher yang menggunakan kunci yang sama untuk enkripsi dan dekripsi. Dua pihak yang berkomunikasi menggunakan cipher simetris harus menyetujui kunci sebelumnya. Begitu mereka setuju, pengirim mengenkripsi pesan menggunakan kunci tersebut, mengirimkannya ke penerima, dan penerima mendekripsi pesan menggunakan kunci tersebut. Sebagai contoh, Enigma Jerman adalah cipher simetris, dan kunci harian didistribusikan sebagai buku kode. Setiap hari, operator radio pengirim atau penerima akan berkonsultasi dengan fotokopi buku kode untuk menemukan kunci hari itu. Lalu lintas radio untuk hari itu kemudian dienkripsi dan didekripsi dengan menggunakan kunci hari itu. Contoh modern dari simetris cipher meliputi 3DES, Blowfish, dan IDEA.
Sebuah cipher yang baik menempatkan semua keamanan pada key dan tidak ada dalam algoritma. Dengan kata lain, seharusnya tidak ada gunanya bagi penyerang jika dia mengetahui cipher mana yang sedang digunakan. Hanya jika dia mendapatkan kunci pengetahuan tentang algoritma dibutuhkan. Cipher yang digunakan di GnuPG memiliki properti ini.
Karena semua keamanan ada di kunci, penting sekali untuk mempersulit menebak kuncinya. Dengan kata lain, set kunci yang mungkin, yaitu, panjang kunci, harus berukuran besar. Sementara di Los Alamos, Richard Feynman terkenal karena kemampuannya untuk menjebol lemari besi. Untuk mendorong mistik ia bahkan membawa kemana-mana seperangkat alat termasuk stetoskop tua. Pada kenyataannya, ia menggunakan berbagai trik untuk mengurangi jumlah kombinasi yang ia coba untuk sejumlah kecil dan kemudian bisa ditebak sampai ia menemukan kombinasi yang tepat. Dengan kata lain, ia mengurangi ukuran panjang kunci.
Inggris menggunakan mesin untuk menebak kunci selama Perang Dunia 2. Enigma Jerman memiliki panjang kunci yang sangat besar, namun Inggris membangun mesin penghitung khusus, Bombes, untuk secara mekanis mencoba kunci sampai kunci hari itu ditemukan. Ini berarti kadang kala mereka menemukan kunci hari itu dalam hitungan jam penggunaan kunci baru, tapi itu juga berarti bahwa pada beberapa hari mereka tidak pernah menemukan kunci yang tepat. Bombes bukanlah komputer dengan tujuan umum namun merupakan prekursor komputer modern.
Saat ini, komputer bisa menebak kunci dengan sangat cepat, dan inilah sebabnya ukuran kunci penting dalam kriptosistem modern. DES cipher menggunakan kunci 56-bit, yang berarti ada 256 kemungkinan kunci. 256 adalah 72.057.594.037.927.936 kunci. Ini adalah kunci yang panjang, namun komputer tujuan umum dapat memeriksa keseluruhan panjang kunci dalam hitungan hari. Komputer khusus bisa memeriksanya berjam-jam. Di sisi lain, cipher yang baru dirancang seperti 3DES, Blowfish, dan IDEA semua menggunakan kunci 128-bit, yang berarti ada 2128 kemungkinan kunci. Ini kunci yang jauh lebih panjang lagi, dan bahkan jika semua komputer di planet ini bekerja sama, masih bisa memakan waktu lebih lama dari pada usia alam semesta untuk menemukan kuncinya.
Public-key cipher
Masalah utama dengan simetris cipher bukan keamanan mereka tapi dengan pertukaran kunci. Begitu pengirim dan penerima saling bertukar kunci, kunci itu bisa digunakan untuk berkomunikasi dengan aman, tapi saluran komunikasi aman mana yang digunakan untuk mengkomunikasikan kunci itu sendiri? Secara khusus, mungkin akan lebih mudah bagi penyerang untuk mencoba mencegat kunci daripada mencoba semua kemungkinan kunci. Masalah lainnya adalah banyaknya kunci yang dibutuhkan. Jika ada n orang yang perlu berkomunikasi, maka di perlukan n(n-1)/2 kunci untuk setiap pasangan orang untuk berkomunikasi secara pribadi. Ini mungkin baik untuk sejumlah kecil orang tapi dengan cepat menjadi berat bagi kelompok besar orang.
Cipher kunci publik diciptakan untuk menghindari masalah pertukaran kunci sepenuhnya. Cipher kunci publik menggunakan sepasang kunci untuk mengirim pesan. Kedua kunci itu milik orang yang menerima pesan tersebut. Salah satu kunci adalah kunci publik dan mungkin diberikan kepada siapa saja. Kunci lainnya adalah kunci private dan dirahasiakan oleh pemiliknya. Pengirim mengenkripsi pesan menggunakan kunci publik dan saat dienkrip, hanya kunci private yang dapat digunakan untuk mendekrip-nya.
Protokol ini memecahkan masalah pertukaran kunci yang melekat pada simetris cipher. Tidak perlu bagi pengirim dan penerima untuk menyetujui sebuah kunci. Yang dibutuhkan hanyalah beberapa saat sebelum komunikasi rahasia pengirim mendapat salinan kunci publik penerima. Selanjutnya, satu kunci publik dapat digunakan oleh siapa saja yang ingin berkomunikasi dengan penerima. Jadi, hanya n keypairs yang dibutuhkan n untuk saling berkomunikasi satu sama lain.
Kunci publik ciphers didasarkan pada fungsi one-way trapdoor. Fungsi satu arah adalah fungsi yang mudah dihitung, namun inversnya sulit dihitung. Sebagai contoh, mudah untuk mengalikan dua bilangan prima bersama-sama untuk mendapatkan komposit, namun sulit untuk menentukan komposit menjadi komponen utamanya. Fungsi one-way trapdoor serupa, namun memiliki pintu jebakan. Artinya, jika beberapa informasi diketahui, maka menjadi mudah untuk menghitung invers. Misalnya, jika anda memiliki nomor yang terdiri dari dua faktor prima, maka mengetahui salah satu faktor memudahkan untuk menghitung yang kedua. Dengan menggunakan cipher kunci publik berdasarkan faktorisasi prima, kunci publik berisi bilangan komposit yang dibuat dari dua faktor prima yang besar, dan algoritma enkripsi menggunakan komposit tersebut untuk mengenkripsi pesan. Algoritma untuk mendekripsi pesan memerlukan mengetahui faktor prima, jadi dekripsi mudah dilakukan jika anda memiliki kunci pribadi yang berisi salah satu faktor namun sangat sulit jika anda tidak memilikinya.
Seperti halnya dengan cipher simetris yang baik, dengan kunci publik yang bagus, semua keamanan bersandar pada kuncinya. Oleh karena itu, ukuran kunci adalah ukuran keamanan sistem, namun tidak dapat membandingkan ukuran kunci cipher simetris dan kunci sandi kunci publik sebagai ukuran keamanan relatif mereka. Dalam serangan brute force pada cipher simetris dengan ukuran kunci 80 bit, penyerang harus menghitung hingga 280 kunci untuk menemukan kunci yang tepat. Dalam serangan brute force pada kunci publik kunci dengan ukuran kunci 512 bit, penyerang harus memasukkan bilangan komposit yang dikodekan dalam 512 bit (sampai 155 digit desimal). Beban kerja penyerang pada dasarnya berbeda tergantung pada cipher yang sedang diserangnya. Sementara 128 bit cukup untuk simetris ciphers, mengingat hari ini teknologi kunci publik dengan 1024 bit yang direkomendasikan untuk sebagian besar tujuan.
Hybrid cipher
Cipher kunci publik bukanlah obat mujarab. Banyak ciphers simetris lebih kuat dari sudut pandang keamanan, dan enkripsi dan dekripsi kunci publik lebih mahal daripada operasi yang sesuai pada sistem simetris. Cipher kunci publik tetap merupakan alat yang efektif untuk mendistribusikan kunci cipher simetris, dan begitulah cara penggunaannya dalam sistem cipher hibrida.
Cipher hibrida menggunakan cipher simetris dan cipher kunci publik. Ia bekerja dengan menggunakan cipher kunci publik untuk berbagi kunci untuk cipher simetris. Pesan sebenarnya yang dikirim kemudian dienkripsi menggunakan kunci dan dikirim ke penerima. Karena pembagian kunci simetris aman, kunci simetris yang digunakan berbeda untuk setiap pesan yang dikirim. Oleh karena itu terkadang disebut session key.
Baik PGP dan GnuPG menggunakan teknologi hybrid ciphers. Key session, dienkripsi menggunakan kunci publik, dan pesan yang dikirim, yang dienkripsi dengan cipher simetris, digabungkan secara otomatis dalam satu paket. Penerima menggunakan kunci pribadinya untuk mendekrip key session dan key session kemudian digunakan untuk mendekrip pesan.
Cipher hibrida tidak lebih kuat daripada cipher kunci publik atau cipher simetris yang digunakannya, mana saja yang lebih lemah. Di PGP dan GnuPG, cipher kunci publik mungkin lebih lemah dari pasangan. Untungnya, jika penyerang bisa mendekripsi key session, itu hanya akan berguna untuk membaca satu pesan yang dienkripsi dengan kunci sesi itu. Penyerang harus memulai lagi dan mendekripsi kunci sesi lain untuk membaca pesan lainnya.
Digital Signature / Tanda Tangan Digital
Fungsi hash adalah fungsi many-to-one yang memetakan masukannya ke nilai dalam himpunan terbatas. Biasanya set ini adalah sebuah kisaran bilangan natural. Fungsi hash sederhana adalah f (x) = 0 untuk semua bilangan bulat x. Fungsi hash yang lebih menarik adalah f (x) = x mod 37, yang memetakan x ke sisa pembagian x oleh 37.
Tanda tangan digital dokumen adalah hasil penerapan fungsi hash pada dokumen. Akan berguna, bagaimanapun, fungsi hash perlu memenuhi dua sifat penting. Pertama, harus sulit menemukan dua dokumen dengan nilai hash yang sama. Kedua, untuk sebuah nilai hash maka harus sulit mengembalikan dokumen yang menghasilkan nilai tersebut.
Beberapa cipher kunci publik bisa digunakan untuk menandatangani dokumen. Penandatangan mengenkripsi dokumen dengan kunci pribadinya. Siapa saja yang ingin memeriksa tanda tangan dan melihat dokumen hanya menggunakan kunci publik penandatangan untuk mendekrip dokumen. Algoritma ini memenuhi dua sifat yang dibutuhkan dari fungsi hash yang baik, namun dalam praktiknya, algoritma ini terlalu lambat untuk bisa berguna.
Alternatif lain adalah dengan menggunakan fungsi hash yang dirancang untuk memenuhi dua sifat penting ini. SHA dan MD5 adalah contoh algoritma semacam itu. Dengan menggunakan algoritma semacam itu, sebuah dokumen ditandatangani oleh hashing, dan nilai hash adalah tanda tangannya. Orang lain dapat memeriksa tanda tangan dengan juga mengumpulkan salinan dokumen mereka dan membandingkan nilai hash yang mereka dapatkan dengan nilai hash dari dokumen asli. Jika sesuai, hampir pasti dokumennya identik.
Tentu saja, masalahnya sekarang adalah menggunakan fungsi hash untuk tanda tangan digital tanpa membiarkan penyerang mengganggu pemeriksaan tanda tangan. Jika dokumen dan tanda tangan dikirim tidak terenkripsi, penyerang dapat memodifikasi dokumen dan menghasilkan tanda tangan yang sesuai tanpa sepengetahuan penerima. Jika hanya dokumen yang dienkripsi, penyerang bisa merusak tanda tangan dan menyebabkan tanda tangan gagal. Pilihan ketiga adalah menggunakan enkripsi kunci publik hibrida untuk mengenkrip tanda tangan dan dokumen. Penandatangan menggunakan kunci private-nya, dan siapa pun dapat menggunakan kunci publiknya untuk memeriksa tanda tangan dan dokumen. Ini terdengar bagus tapi sebenarnya omong kosong. Jika algoritma ini benar-benar mengamankan dokumen, dokumen itu juga akan mengamankannya dari gangguan dan tidak perlu tanda tangan. Masalah yang lebih serius, bagaimanapun, adalah bahwa ini tidak melindungi tanda tangan atau dokumen dari gangguan. Dengan algoritma ini, hanya session key untuk cipher simetris yang dienkripsi menggunakan kunci private penandatangan. Siapa saja dapat menggunakan kunci publik untuk memulihkan kunci sesi. Oleh karena itu, sangat mudah bagi penyerang untuk memulihkan key session dan menggunakannya untuk mengenkripsi dokumen pengganti dan tanda tangan untuk dikirim ke orang lain sesuai nama pengirim.
Algoritma yang melakukan pekerjaan adalah dengan menggunakan algoritma kunci publik untuk hanya mengenkripsi tanda tangan. Secara khusus, nilai hash dienkripsi menggunakan kunci private penandatangan, dan siapa pun dapat memeriksa tanda tangan menggunakan kunci publik. Dokumen yang ditandatangani dapat dikirim menggunakan algoritma enkripsi lain termasuk tidak ada jika itu adalah dokumen publik. Jika dokumen dimodifikasi maka cek tanda tangan akan gagal, tapi inilah tanda cek yang seharusnya ditelusuri. Digital Signature Standard (DSA) adalah algoritma tanda tangan kunci publik yang bekerja seperti yang baru saja dijelaskan. DSA adalah algoritma penandatanganan utama yang digunakan di GnuPG.
Chapter 3. Manajemen Kunci
Perusakan kunci adalah kelemahan keamanan utama dengan kriptografi kunci publik. Penyadap mungkin merusak keyrings pengguna atau kunci publik pengguna yang sudah jebol dan menyebarkan agar bisa diunduh dan digunakan oleh orang lain. Misalnya, misalkan Chloe ingin memonitor pesan yang dikirim Alice ke Blake. Dia bisa melakukan apa yang disebut serangan Man in The Middle (MiTM). Dalam serangan ini, Chloe menciptakan keypair publik / private baru. Dia mengganti salinan kunci publik Blake Alice dengan kunci publik yang baru. Dia kemudian menyadap pesan yang dikirim Alice ke Blake. Untuk setiap pencegatan, dia mendekripsikannya menggunakan kunci private yang baru, menggunakannya kembali dengan kunci publik Blake yang benar, dan meneruskan pesan yang dienkripsi ulang ke Blake. Semua pesan yang dikirim dari Alice ke Blake sekarang bisa dibaca oleh Chloe. Manajemen kunci yang baik sangat penting untuk memastikan tidak hanya integritas keyrings anda tapi juga integritas keyrings pengguna lain. Inti dari manajemen kunci di GnuPG adalah gagasan untuk menandatangani kunci. Penandatanganan kunci memiliki dua tujuan utama: ini memungkinkan anda mendeteksi gangguan pada keyring anda, dan ini memungkinkan anda untuk memastikan bahwa kunci benar-benar milik orang yang diberi nama oleh ID pengguna pada kunci itu. Tanda tangan kunci juga digunakan dalam skema yang dikenal sebagai web trust untuk memperpanjang sertifikasi menjadi kunci yang tidak ditandatangani langsung oleh anda namun ditandatangani oleh orang lain yang anda percaya. Pengguna yang bertanggung jawab yang mempraktikkan manajemen kunci yang baik dapat mengalahkan usaha pengrusakan kunci sebagai serangan praktis terhadap komunikasi yang aman dengan GnuPG.
Mengelola keypair Anda sendiri
Sebuah keypair memiliki kunci publik dan kunci privat. Kunci publik terdiri dari bagian publik dari kunci penandatanganan master, bagian publik dari subkunci penandatangan dan subkunci enkripsi, dan satu set ID pengguna digunakan untuk mengaitkan kunci publik dengan orang sesungguhnya. Setiap bagian memiliki data tentang dirinya sendiri. Untuk sebuah kunci, data ini termasuk ID-nya, ketika dibuat, kapan akan kedaluwarsa, dll. Untuk ID pengguna, data ini mencakup nama orang asli yang diidentifikasi, komentar opsional, dan alamat emailnya. Struktur kunci privat serupa, kecuali hanya berisi bagian-bagian pribadi dari kunci, dan tidak ada informasi ID pengguna.
Opsi --edit-key dapat digunakan untuk melihat keypair. Contoh,
chloe% gpg --edit-key chloe@cyb.org Secret key is available. pub 1024D/26B6AAE1 created: 1999-06-15 expires: never trust: -/u sub 2048g/0CF8CB7A created: 1999-06-15 expires: never sub 1792G/08224617 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 sub 960D/B1F423E7 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 (1) Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> (2) Chloe (Plebian) <chloe@tel.net> Command>
Kunci publik ditampilkan bersama dengan indikasi apakah kunci private tersedia atau tidak. Informasi tentang masing-masing komponen kunci publik kemudian dicantumkan. Kolom pertama menunjukkan jenis kunci. Kata Pub mengidentifikasi kunci penandatanganan master publik, dan sub kata kunci mengidentifikasi kunci bawahan publik. Kolom kedua menunjukkan panjang, jenis, dan ID kunci. Tipe D untuk kunci DSA, g untuk kunci ElGamal yang hanya enkripsi, dan G untuk kunci ElGamal yang dapat digunakan untuk enkripsi dan penandatanganan. Tanggal pembuatan dan tanggal kadaluarsa diberikan dalam kolom tiga dan empat. Daftar User ID terlihat mengikuti kunci.
Informasi lebih lanjut tentang kunci dapat diperoleh dengan perintah interaktif. Perintah toggle beralih antara komponen publik dan komponen privat dari keypair jika memang kedua komponen tersedia.
Command> toggle sec 1024D/26B6AAE1 created: 1999-06-15 expires: never sbb 2048g/0CF8CB7A created: 1999-06-15 expires: never sbb 1792G/08224617 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 sbb 960D/B1F423E7 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 (1) Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> (2) Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>
Informasi yang diberikan serupa dengan daftar komponen kunci publik. Keyword sec mengidentifikasi kunci penandatanganan master pribadi, dan kata kunci sbb mengidentifikasi kunci bawahan pribadi. ID pengguna dari kunci publik juga tercantum untuk kenyamanan.
Integritas Kunci
Saat anda mendistribusikan kunci publik anda, anda mendistribusikan komponen publik kunci master dan bawahan anda serta ID pengguna. Mendistribusikan materi ini sendiri, bagaimanapun, adalah risiko keamanan karena memungkinkan penyerang untuk mengutak-atik kuncinya. Kunci publik dapat dimodifikasi dengan menambahkan atau mengganti kunci, atau dengan menambahkan atau mengubah ID pengguna. Dengan merusak ID pengguna, penyerang bisa mengubah alamat email pengguna ID agar emailnya dialihkan ke dirinya sendiri. Dengan mengubah salah satu kunci enkripsi, penyerang juga bisa mendekripsi pesan yang dialihkan kepadanya.
Menggunakan tanda tangan digital adalah solusi untuk masalah ini. Ketika data ditandatangani oleh kunci privat, kunci publik yang terikat pada data yang ditandatangani. Dengan kata lain, hanya kunci publik yang sesuai yang dapat digunakan untuk memverifikasi tanda tangan dan memastikan bahwa data belum dimodifikasi. Kunci publik dapat dilindungi dari gangguan dengan menggunakan kunci privat yang sesuai untuk menandatangani komponen kunci publik dan ID pengguna, sehingga mengikat komponen ke kunci utama publik. Menandatangani komponen kunci publik dengan kunci penandatanganan master pribadi yang sesuai disebut penandatanganan sendiri, dan kunci publik yang memiliki ID pengguna yang ditandatangani sendiri yang terikat padanya disebut sertifikat.
Sebagai contoh, Chloe mempunyai dua two user IDs dan tiga subkey. Tanda tangan / signature dari user ID dapat di cek menggunakan perintah check dari menu key edit.
chloe% gpg --edit-key chloe Secret key is available. pub 1024D/26B6AAE1 created: 1999-06-15 expires: never trust: -/u sub 2048g/0CF8CB7A created: 1999-06-15 expires: never sub 1792G/08224617 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 sub 960D/B1F423E7 created: 1999-06-15 expires: 2002-06-14 (1) Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> (2) Chloe (Plebian) <chloe@tel.net> Command> check uid Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> sig! 26B6AAE1 1999-06-15 [self-signature] uid Chloe (Plebian) <chloe@tel.net> sig! 26B6AAE1 1999-06-15 [self-signature]
Seperti yang diharapkan, kunci penandatanganan untuk setiap tanda tangan adalah kunci penandatanganan master dengan kunci ID 0x26B6AAE1. Tanda tangan pada subkunci ada di kunci publik, namun tidak ditunjukkan oleh antarmuka GnuPG.
Menambah dan Men-delete komponen kunci
Subkunci baru dan ID pengguna baru keduanya dapat ditambahkan ke keypair anda setelah dibuat. ID pengguna ditambahkan dengan menggunakan perintah adduid. Anda diminta untuk mengisi nama, alamat email, dan komentar yang sebenarnya sama seperti saat anda membuat keypair awal. Subkunci ditambahkan menggunakan perintah addkey. Antarmuka ini mirip dengan antarmuka yang digunakan saat membuat keypair awal. Subkunci mungkin merupakan kunci penandatanganan DSA, dan kunci ElGamal hanya enkripsi, atau kunci ElGamal tanda dan kunci enkripsi. Bila subkunci atau ID pengguna dihasilkan, ia dapat menandatangani sendiri dengan menggunakan kunci penandatanganan master anda, oleh karena itu anda harus memberikan frasa sandi saat kunci dibuat.
ID pengguna tambahan berguna saat anda membutuhkan banyak identitas. Misalnya, anda mungkin memiliki identitas untuk pekerjaan Anda dan identitas untuk anda sebagai aktivis politik. Rekan kerja akan mengenal Anda dengan ID pengguna pekerjaan Anda. Sesama aktivis akan mengenal anda melalui ID pengguna aktivis anda. Karena kelompok orang tersebut mungkin tidak tumpang tindih, meskipun, masing-masing kelompok mungkin tidak mempercayai ID pengguna lainnya. Oleh karena itu, kedua ID pengguna itu diperlukan.
Subkey tambahan juga berguna. ID pengguna yang terkait dengan kunci utama publik anda divalidasi oleh orang-orang yang berkomunikasi dengan anda, dan oleh karenanya mengubah kunci utama memerlukan sertifikasi ulang. Ini mungkin sulit dan memakan waktu jika anda berkomunikasi dengan banyak orang. Di sisi lain, ada baiknya mengganti subkunci substitusi secara berkala. Jika kunci rusak, semua data yang dienkripsi dengan kunci tersebut akan rentan. Dengan mengubah kunci, hanya data yang dienkripsi dengan satu kunci yang rusak akan terungkap.
Subkunci dan ID pengguna juga dapat dihapus. Untuk menghapus subkunci atau ID pengguna anda harus terlebih dahulu memilihnya menggunakan perintah kunci / key atau perintah uid. Perintah ini adalah switch / toggle. Sebagai contoh, perintah kunci 2 memilih subkunci kedua, dan kunci 2 memanggil lagi untuk membatalkannya. Jika tidak ada argumen tambahan yang diberikan, semua subkunci atau ID pengguna tidak terpilih. Setelah ID pengguna dihapus, perintah deluid akan benar-benar menghapus ID pengguna dari kunci anda. Demikian pula, perintah delkey menghapus semua subkunci yang dipilih dari kunci publik dan pribadi anda.
Untuk manajemen kunci lokal, menghapus komponen kunci adalah cara yang baik untuk memangkas kunci publik orang lain dari materi yang tidak perlu. Dengan menghapus ID pengguna dan subkunci pada kunci anda sendiri, bagaimanapun, tidak selalu bijaksana karena ini mempersulit distribusi kunci. Secara default, saat pengguna mengimpor kunci publik yang diperbarui, anda akan digabungkan dengan salinan lama kunci publik anda di ring jika ada. Komponen dari kedua kunci / key digabungkan, dan ini secara efektif mengembalikan komponen yang anda hapus. Untuk memperbarui kunci dengan benar, pengguna harus menghapus dulu versi lama kunci anda lalu mengimpor versi yang baru. Ini memberi beban ekstra pada orang-orang yang berkomunikasi dengan anda. Selanjutnya, jika anda mengirim kunci anda ke keyserver, penggabungan akan terjadi, dan siapa pun yang mendownload kunci Anda dari keyserver tidak akan pernah melihat kunci Anda dengan komponen dihapus. Akibatnya, untuk memperbarui kunci anda sendiri, lebih baik mencabut komponen kunci daripada menghapusnya.
Revoke komponen kunci
Untuk mencabut sebuah subkunci, dia harus di pilih terlebih dulu. Setelah dipilih mungkin maka dia bisa dicabut dengan perintah revkey. Kunci dicabut dengan menambahkan tanda tangan pencabutan diri ke kuncinya. Berbeda dengan opsi baris perintah --gen-revoke, efek dari mencabut subkunci akan terasa segera.
Command> revkey Do you really want to revoke this key? y You need a passphrase to unlock the secret key for user: "Chloe (Jester) <chloe@cyb.org>" 1024-bit DSA key, ID B87DBA93, created 1999-06-28 pub 1024D/B87DBA93 created: 1999-06-28 expires: never trust: -/u sub 2048g/B7934539 created: 1999-06-28 expires: never sub 1792G/4E3160AD created: 1999-06-29 expires: 2000-06-28 rev! subkey has been revoked: 1999-06-29 sub 960D/E1F56448 created: 1999-06-29 expires: 2000-06-28 (1) Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> (2) Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>
ID pengguna dicabut secara berbeda. Biasanya, ID pengguna mengumpulkan tanda tangan yang membuktikan bahwa ID pengguna menggambarkan orang yang benar-benar memiliki kunci terkait. Secara teori, ID pengguna menggambarkan seseorang selamanya, karena orang tersebut tidak akan pernah berubah. Namun, dalam praktiknya, elemen ID pengguna seperti alamat email dan komentar dapat berubah seiring berjalannya waktu, sehingga membuat ID pengguna menjadi tidak valid.
Spesifikasi OpenPGP tidak mendukung pencabutan ID pengguna, namun ID pengguna dapat dicabut dengan sendirinya dengan mencabut tanda tangan sendiri pada ID pengguna. Untuk alasan keamanan yang dijelaskan sebelumnya, koresponden tidak akan mempercayai user ID tanpa tanda tangan yang sah.
Tanda tangan dicabut dengan menggunakan perintah revsig. Karena Anda mungkin telah menandatangani sejumlah ID pengguna, antarmuka pengguna meminta anda untuk memutuskan setiap tanda tangan untuk membatalkannya atau tidak..
Command> revsig
You have signed these user IDs:
Chloe (Jester) <chloe@cyb.org>
signed by B87DBA93 at 1999-06-28
Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>
signed by B87DBA93 at 1999-06-28
user ID: "Chloe (Jester) <chloe@cyb.org>"
signed with your key B87DBA93 at 1999-06-28
Create a revocation certificate for this signature? (y/N)n
user ID: "Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>"
signed with your key B87DBA93 at 1999-06-28
Create a revocation certificate for this signature? (y/N)y
You are about to revoke these signatures:
Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>
signed by B87DBA93 at 1999-06-28
Really create the revocation certificates? (y/N)y
You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "Chloe (Jester) <chloe@cyb.org>"
1024-bit DSA key, ID B87DBA93, created 1999-06-28
pub 1024D/B87DBA93 created: 1999-06-28 expires: never trust: -/u
sub 2048g/B7934539 created: 1999-06-28 expires: never
sub 1792G/4E3160AD created: 1999-06-29 expires: 2000-06-28
rev! subkey has been revoked: 1999-06-29
sub 960D/E1F56448 created: 1999-06-29 expires: 2000-06-28
(1) Chloe (Jester) <chloe@cyb.org>
(2) Chloe (Plebian) <chloe@tel.net>
ID pengguna yang dicabut ditandai dengan tanda tangan pencabutan pada ID saat tanda tangan pada ID pengguna kunci di-list / di tampilkan.
Command> check uid Chloe (Jester) <chloe@cyb.org> sig! B87DBA93 1999-06-28 [self-signature] uid Chloe (Plebian) <chloe@tel.net> rev! B87DBA93 1999-06-29 [revocation] sig! B87DBA93 1999-06-28 [self-signature]
Mencabut kedua subkunci dan tanda tangan pada ID pengguna menambahkan revocation self-signature ke kuncinya. Karena tanda tangan ditambahkan dan tidak ada materi yang dihapus, pembatalan akan selalu terlihat oleh orang lain saat kunci publik yang diperbarui didistribusikan dan digabungkan dengan salinan yang lebih tua darinya. Dengan demikian pembatalan menjamin bahwa setiap orang memiliki salinan kunci publik anda yang konsisten.
Update waktu expire kunci
Waktu kedaluwarsa kunci dapat diperbarui dengan perintah expire dari menu edit utama. Jika tidak ada kunci yang dipilih, waktu kedaluwarsa dari primary key akan diperbarui. Jika tidak, waktu kedaluwarsa kunci bawahan yang dipilih akan diperbarui. Waktu kedaluwarsa kunci dikaitkan dengan kunci self-signature. Waktu kadaluwarsa diperbarui dengan menghapus tanda tangan diri lama dan menambahkan tanda tangan baru. Karena koresponden tidak akan menghapus tanda tangan lama, mereka akan melihat tanda tangan tambahan pada kunci saat mereka memperbarui salinan kunci anda. Tanda tangan diri terbaru diutamakan, bagaimanapun, sehingga semua koresponden akan dengan jelas mengetahui masa kadaluwarsa kunci anda.
Validasi kunci lain di public keyring anda
Di Chapter 1 sebuah prosedur diberikan untuk memvalidasi kunci publik koresponden anda: kunci koresponden telah divalidasi dengan secara pribadi memeriksa sidik jarinya dan kemudian menandatangani kunci publiknya dengan kunci pribadi anda. Dengan secara pribadi memeriksa sidik jari anda dapat memastikan bahwa kunci itu benar-benar miliknya, dan karena anda telah menandatangani kunci mereka, Anda dapat memastikan untuk mendeteksi adanya gangguan di masa depan. Sayangnya, prosedur ini canggung bila anda harus memvalidasi sejumlah besar kunci atau berkomunikasi dengan orang-orang yang tidak Anda kenal secara pribadi.
GnuPG membahas masalah ini dengan mekanisme yang dikenal dengan sebutan web of trust. Dalam web model kepercayaan, tanggung jawab untuk memvalidasi kunci publik didelegasikan kepada orang yang anda percaya. Misalnya,
- Alice sudah menanda tangani kunci Blake, dan
- Blake sudah menanda tangani kunci Chloe dan kunci Dharma.
Jika Alice mempercayai Blake dan memvalidasi kunci yang dia tanda tangani, maka Alice dapat menyimpulkan bahwa kunci Chloe dan Dharma berlaku tanpa harus memeriksanya sendiri secara pribadi. Dia hanya menggunakan salinan kunci publik Blake yang valid untuk memastikan bahwa tanda tangan Blake pada Chloe dan Dharma baik. Secara umum, dengan asumsi bahwa Alice sepenuhnya mempercayai semua orang untuk benar memvalidasi kunci yang mereka tanda tangani, maka kunci yang ditandatangani oleh kunci yang valid juga dianggap valid. Akarnya adalah kunci Alice, yang secara otomatis diasumsikan valid.
Percaya pada pemilik kunci
In practice trust is subjective. For example, Blake's key is valid to Alice since she signed it, but she may not trust Blake to properly validate keys that he signs. In that case, she would not take Chloe's and Dharma's key as valid based on Blake's signatures alone. The web of trust model accounts for this by associating with each public key on your keyring an indication of how much you trust the key's owner. There are four trust levels.
- unknown - Nothing is known about the owner's judgment in key signing. Keys on your public keyring that you do not own initially have this trust level.
- none - The owner is known to improperly sign other keys.
- marginal - The owner understands the implications of key signing and properly validates keys before signing them.
- full - The owner has an excellent understanding of key signing, and his signature on a key would be as good as your own.
A key's trust level is something that you alone assign to the key, and it is considered private information. It is not packaged with the key when it is exported; it is even stored separately from your keyrings in a separate database.
The GnuPG key editor may be used to adjust your trust in a key's owner. The command is trust. In this example Alice edits her trust in Blake and then updates the trust database to recompute which keys are valid based on her new trust in Blake.
alice% gpg --edit-key blake pub 1024D/8B927C8A created: 1999-07-02 expires: never trust: q/f sub 1024g/C19EA233 created: 1999-07-02 expires: never (1) Blake (Executioner) <blake@cyb.org> Command> trust pub 1024D/8B927C8A created: 1999-07-02 expires: never trust: q/f sub 1024g/C19EA233 created: 1999-07-02 expires: never (1) Blake (Executioner) <blake@cyb.org>
Please decide how far you trust this user to correctly verify other users' keys (by looking at passports, checking fingerprints from different sources...)? 1 = Don't know 2 = I do NOT trust 3 = I trust marginally 4 = I trust fully s = please show me more information m = back to the main menu Your decision? 3 pub 1024D/8B927C8A created: 1999-07-02 expires: never trust: m/f sub 1024g/C19EA233 created: 1999-07-02 expires: never (1) Blake (Executioner) <blake@cyb.org> Command> quit [...]
Kepercayaan pada pemilik kunci dan validitas kunci ditunjukkan ke kanan saat tombol ditampilkan. Kepercayaan pada pemiliknya ditampilkan terlebih dahulu dan validitas kunci adalah yang kedua. Keempat tingkat kepercayaan / validitas disingkat: tidak diketahui (q), tidak ada (n), marjinal (m), dan penuh (f). Dalam kasus ini, kunci Blake sepenuhnya valid karena Alice menandatanganinya sendiri. Dia awalnya memiliki kepercayaan yang tidak diketahui pada Blake untuk benar menandatangani kunci lain namun memutuskan untuk mempercayainya sedikit.
Menggunakan Kepercayaan untuk Memvalidasi Kunci
Jaringan trust memungkinkan algoritma yang lebih rumit digunakan untuk memvalidasi kunci. Dahulu, kunci dianggap sah hanya jika anda menandatanganinya secara pribadi. Algoritma yang lebih fleksibel sekarang dapat digunakan: kunci K dianggap valid jika memenuhi dua syarat:
1. dia di tanda tangani oleh kunci valid yang cukup, artinya
* anda sudah menanda tanganinya secara personal,
* dia sudah di tanda tangani oleh satu kunci yang fully trusted, atau
* dia sudah di tanda tangani oleh tiga kunci yang marginally trusted; dan
2. path dari kunci yang di tanda tangani dari K kembali ke kunci kita hanya lima langkah atau lebih pendek.
Panjang path, jumlah kunci yang dipercaya secara marginal, dan jumlah kunci terpercaya yang diperlukan dapat disesuaikan. Angka yang diberikan di atas adalah nilai default yang digunakan oleh GnuPG.
Figure 3-1 menunjukkan sebuah jaringan trust yang berakar pada Alice. Grafik menggambarkan siapa yang telah menandatangani kunci siapa. Tabel menunjukkan kunci Alice yang dianggap valid berdasarkan kepercayaannya pada anggota web lainnya. Contoh ini mengasumsikan bahwa dua kunci yang dipercaya secara marginal atau satu kunci terpercaya diperlukan untuk memvalidasi kunci lain. Panjang jalur maksimum adalah tiga.
Saat menghitung kunci yang valid dalam contoh, Blake dan Dharma selalu dianggap benar karena mereka ditandatangani langsung oleh Alice. Validitas kunci lainnya bergantung pada kepercayaan. Dalam kasus pertama, Dharma dipercaya sepenuhnya, yang menyiratkan bahwa kunci Chloe dan Francis akan dianggap sahih. Pada contoh kedua, Blake dan Dharma dipercaya sedikit. Karena dua kunci yang dipercaya secara marginal diperlukan untuk benar-benar memvalidasi kunci, kunci Chloe akan dianggap sepenuhnya valid, namun kunci Francis hanya akan dianggap salah. Dalam kasus di mana Chloe dan Dharma sedikit dipercaya, kunci Chloe akan sedikit valid karena kunci Dharma sepenuhnya valid. Kunci Francis, bagaimanapun, juga akan dianggap absah karena hanya kunci yang benar-benar valid yang dapat digunakan untuk memvalidasi kunci lainnya, dan kunci Dharma adalah satu-satunya kunci sah yang telah digunakan untuk menandatangani kunci Francis. Ketika kepercayaan marjinal pada Blake ditambahkan, kunci Chloe menjadi benar-benar valid dan kemudian dapat digunakan untuk sepenuhnya memvalidasi kunci Francis dan memvalidasi kunci Elena secara marginal. Terakhir, ketika Blake, Chloe, dan Elena benar-benar dipercaya, ini masih belum cukup untuk memvalidasi kunci Geoff karena jalur sertifikasi maksimum adalah tiga, namun panjang jalur dari Geoff kembali ke Alice adalah empat.
Web model kepercayaan adalah pendekatan fleksibel terhadap masalah pertukaran kunci publik yang aman. Ini memungkinkan anda menyetel GnuPG untuk mencerminkan bagaimana anda menggunakannya. Pada satu ekstrem anda mungkin bersikeras pada beberapa, jalur pendek dari kunci anda ke kunci K yang lain untuk mempercayainya. Di sisi lain, Anda mungkin merasa puas dengan jalan yang lebih panjang dan mungkin sesedikit satu jalur dari kunci anda ke kunci lain K. Membutuhkan banyak, jalan pendek adalah jaminan kuat bahwa K adalah milik anda yang dianggapnya benar. Harganya tentu saja, adalah bahwa lebih sulit untuk memvalidasi kunci karena anda harus secara pribadi menandatangani lebih banyak kunci daripada jika Anda menerima lebih sedikit dan lebih lama jalannya.
Graph yang menunjukkan siapa yang telah menandatangani kunci siapa
trust validity marginal full marginal full Dharma Blake, Chloe, Dharma, Francis Blake, Dharma Francis Blake, Chloe, Dharma Chloe, Dharma Chloe, Francis Blake, Dharma Blake, Chloe, Dharma Elena Blake, Chloe, Dharma, Francis Blake, Chloe, Elena Blake, Chloe, Elena, Francis
Mendistribusikan Kunci
Idealnya, anda mendistribusikan kunci anda dengan memberikannya secara pribadi kepada koresponden anda. Namun, dalam praktiknya, kunci sering didistribusikan melalui email atau media komunikasi elektronik lainnya. Distribusi melalui email adalah praktik yang baik bila anda hanya memiliki sedikit koresponden, dan bahkan jika anda memiliki banyak koresponden, anda dapat menggunakan cara alternatif seperti memposting kunci publik Anda di halaman web anda. Ini tidak dapat diterima, namun, jika orang yang membutuhkan kunci publik anda tidak tahu di mana menemukannya di Web.
Untuk mengatasi masalah ini, server kunci publik digunakan untuk mengumpulkan dan mendistribusikan kunci publik. Kunci publik yang diterima oleh server ditambahkan ke database server atau digabungkan dengan kunci yang ada jika sudah ada. Saat permintaan kunci masuk ke server, server berkonsultasi dengan database-nya dan memberikan kunci publik yang diminta jika ditemukan.
Keyerver juga berharga saat banyak orang sering menandatangani kunci orang lain. Tanpa keyerver, saat kunci Alice di tanda tangani Blake masuk, Blake akan mengirimi Alice sebuah copy kunci publiknya yang ditandatangani olehnya sehingga Alice bisa menambahkan kunci yang diperbarui ke ringnya dan juga menyebarkannya ke semua korespondennya. Melalui upaya ini, memenuhi tanggung jawab Alice dan Blake kepada masyarakat luas dalam membangun jaring kepercayaan yang ketat dan dengan demikian meningkatkan keamanan PGP. Meskipun demikian, hal ini akan mengganggu jika penandatanganan kunci sering dilakukan.
Menggunakan keyserver membuat prosesnya agak mudah. Ketika Blake menanda kunci Alice, dia mengirim kunci yang ditandatangani ke server kunci. Server kunci menambahkan tanda tangan Blake pada salinan kunci Alice. Individu yang tertarik untuk memperbarui salinan kunci Alice mereka kemudian berkonsultasi dengan keyserver atas inisiatif mereka sendiri untuk mengambil kunci yang diperbarui. Alice tidak perlu terlibat dengan distribusi dan dapat mengambil tanda tangan di kuncinya hanya dengan query ke sebuah keyserver.
Satu atau lebih kunci dapat dikirim ke keyserver menggunakan opsi --send-keys . Opsi tersebut mengambil satu atau lebih key specifier dan mengirimkan kunci yang ditentukan ke server kunci. Server kunci untuk mengirim kunci ditentukan dengan opsi --keyserver. Demikian pula, opsi --recv-keys digunakan untuk mengambil kunci dari keyserver, namun opsi --recv-keys memerlukan kunci ID untuk menentukan kunci. Dalam contoh berikut, Alice memperbarui kunci publiknya dengan tanda tangan baru dari keyserver certserver.pgp.com dan kemudian mengirimkan salinan kunci publik Blake ke keyerver yang sama untuk memberi kontribusi pada tanda tangan baru yang mungkin telah ditambahkannya.
alice% gpg --keyserver certserver.pgp.com --recv-key 0xBB7576AC gpg: requesting key BB7576AC from certserver.pgp.com ... gpg: key BB7576AC: 1 new signature gpg: Total number processed: 1 gpg: new signatures: 1 alice% gpg --keyserver certserver.pgp.com --send-key blake@cyb.org gpg: success sending to 'certserver.pgp.com' (status=200)
Ada beberapa keyserver populer yang digunakan di seluruh dunia. Keyserver utama akan mensinkronkan diri mereka sendiri, jadi tidak masalah jika memilih keyserver yang dekat dengan anda di Internet dan kemudian menggunakannya secara teratur untuk mengirim dan menerima kunci.
Contoh Keyserver
Berikut adalah beberapa keyserver yang banyak digunakan untuk mencari kunci dengan perintah
gpg --recv-keys
- keyserver keys.gnupg.net
- keyserver hkp://subkeys.pgp.net (server pool)
- keyserver http://pgp.mit.edu
- keyserver hkp://pool.sks-keyservers.net (server pool, juga mendukung secured key requests menggunakan TLS: hkps://hkps.pool.sks-keyservers.net)
- keyserver hkp://zimmermann.mayfirst.org (juga mendukung secured key requests menggunakan TLS)
- keyserver http://keyserver.ubuntu.com
Chapter 4. Penggunaan sehari-hari GnuPG
GnuPG is a complex tool with technical, social, and legal issues surrounding it. Technically, it has been designed to be used in situations having drastically different security needs. This complicates key management. Socially, using GnuPG is not strictly a personal decision. To use GnuPG effectively both parties communicating must use it. Finally, as of 1999, laws regarding digital encryption, and in particular whether or not using GnuPG is legal, vary from country to country and is currently being debated by many national governments.
This chapter addresses these issues. It gives practical advice on how to use GnuPG to meet your security needs. It also suggests ways to promote the use of GnuPG for secure communication between yourself and your colleagues when your colleagues are not currently using GnuPG. Finally, the legal status of GnuPG is outlined given the current status of encryption laws in the world. Defining your security needs
GnuPG is a tool you use to protect your privacy. Your privacy is protected if you can correspond with others without eavesdroppers reading those messages.
How you should use GnuPG depends on the determination and resourcefulness of those who might want to read your encrypted messages. An eavesdropper may be an unscrupulous system administrator casually scanning your mail, it might be an industrial spy trying to collect your company's secrets, or it might be a law enforcement agency trying to prosecute you. Using GnuPG to protect against casual eavesdropping is going to be different than using GnuPG to protect against a determined adversary. Your goal, ultimately, is to make it more expensive to recover the unencrypted data than that data is worth.
Customizing your use of GnuPG revolves around four issues:
- choosing the key size of your public/private keypair,
- protecting your private key,
- selecting expiration dates and using subkeys, and
- managing your web of trust.
A well-chosen key size protects you against brute-force attacks on encrypted messages. Protecting your private key prevents an attacker from simply using your private key to decrypt encrypted messages and sign messages in your name. Correctly managing your web of trust prevents attackers from masquerading as people with whom you communicate. Ultimately, addressing these issues with respect to your own security needs is how you balance the extra work required to use GnuPG with the privacy it gives you.
Choosing a key size
Selecting a key size depends on the key. In OpenPGP, a public/private keypair usually has multiple keys. At the least it has a master signing key, and it probably has one or more additional subkeys for encryption. Using default key generation parameters with GnuPG, the master key will be a DSA key, and the subkeys will be ElGamal keys.
DSA allows a key size up to 1024 bits. This is not especially good given today's factoring technology, but that is what the standard specifies. Without question, you should use 1024 bit DSA keys.
ElGamal keys, on the other hand, may be of any size. Since GnuPG is a hybrid public-key system, the public key is used to encrypt a 128-bit session key, and the private key is used to decrypt it. Key size nevertheless affects encryption and decryption speed since the cost of these algorithms is exponential in the size of the key. Larger keys also take more time to generate and take more space to store. Ultimately, there are diminishing returns on the extra security a large key provides you. After all, if the key is large enough to resist a brute-force attack, an eavesdropper will merely switch to some other method for obtaining your plaintext data. Examples of other methods include robbing your home or office and mugging you. 1024 bits is thus the recommended key size. If you genuinely need a larger key size then you probably already know this and should be consulting an expert in data security.
Protecting your private key
Protecting your private key is the most important job you have to use GnuPG correctly. If someone obtains your private key, then all data encrypted to the private key can be decrypted and signatures can be made in your name. If you lose your private key, then you will no longer be able to decrypt documents encrypted to you in the future or in the past, and you will not be able to make signatures. Losing sole possession of your private key is catastrophic.
Regardless of how you use GnuPG you should store the public key's revocation certificate and a backup of your private key on write-protected media in a safe place. For example, you could burn them on a CD-ROM and store them in your safe deposit box at the bank in a sealed envelope. Alternatively, you could store them on a floppy and hide it in your house. Whatever you do, they should be put on media that is safe to store for as long as you expect to keep the key, and you should store them more carefully than the copy of your private key you use daily.
To help safeguard your key, GnuPG does not store your raw private key on disk. Instead it encrypts it using a symmetric encryption algorithm. That is why you need a passphrase to access the key. Thus there are two barriers an attacker must cross to access your private key: (1) he must actually acquire the key, and (2) he must get past the encryption.
Safely storing your private key is important, but there is a cost. Ideally, you would keep the private key on a removable, write-protected disk such as a floppy disk, and you would use it on a single-user machine not connected to a network. This may be inconvenient or impossible for you to do. For example, you may not own your own machine and must use a computer at work or school, or it may mean you have to physically disconnect your computer from your cable modem every time you want to use GnuPG.
This does not mean you cannot or should not use GnuPG. It means only that you have decided that the data you are protecting is important enough to encrypt but not so important as to take extra steps to make the first barrier stronger. It is your choice.
A good passphrase is absolutely critical when using GnuPG. Any attacker who gains access to your private key must bypass the encryption on the private key. Instead of brute-force guessing the key, an attacker will almost certainly instead try to guess the passphrase.
The motivation for trying passphrases is that most people choose a passphrase that is easier to guess than a random 128-bit key. If the passphrase is a word, it is much cheaper to try all the words in the dictionaries of the world's languages. Even if the word is permuted, e.g., k3wldood, it is still easier to try dictionary words with a catalog of permutations. The same problem applies to quotations. In general, passphrases based on natural-language utterances are poor passphrases since there is little randomness and lots of redundancy in natural language. You should avoid natural language passphrases if you can.
A good passphrase is one that you can remember but is hard for someone to guess. It should include characters from the whole range of printable characters on your keyboard. This includes uppercase alphabetics characters, numbers, and special characters such as } and |. Be creative and spend a little time considering your passphrase; a good choice is important to ensure your privacy.
Selecting expiration dates and using subkeys
By default, a DSA master signing key and an ElGamal encryption subkey are generated when you create a new keypair. This is convenient, because the roles of the two keys are different, and you may therefore want the keys to have different lifetimes. The master signing key is used to make digital signatures, and it also collects the signatures of others who have confirmed your identity. The encryption key is used only for decrypting encrypted documents sent to you. Typically, a digital signature has a long lifetime, e.g., forever, and you also do not want to lose the signatures on your key that you worked hard to collect. On the other hand, the encryption subkey may be changed periodically for extra security, since if an encryption key is broken, the attacker can read all documents encrypted to that key both in the future and from the past.
It is almost always the case that you will not want the master key to expire. There are two reasons why you may choose an expiration date. First, you may intend for the key to have a limited lifetime. For example, it is being used for an event such as a political campaign and will no longer be useful after the campaign is over. Another reason is that if you lose control of the key and do not have a revocation certificate with which to revoke the key, having an expiration date on the master key ensures that the key will eventually fall into disuse.
Changing encryption subkeys is straightforward but can be inconvenient. If you generate a new keypair with an expiration date on the subkey, that subkey will eventually expire. Shortly before the expiration you will add a new subkey and publish your updated public key. Once the subkey expires, those who wish to correspond with you must find your updated key since they will no longer be able to encrypt to the expired key. This may be inconvenient depending on how you distribute the key. Fortunately, however, no extra signatures are necessary since the new subkey will have been signed with your master signing key, which presumably has already been validated by your correspondents.
The inconvenience may or may not be worth the extra security. Just as you can, an attacker can still read all documents encrypted to an expired subkey. Changing subkeys only protects future documents. In order to read documents encrypted to the new subkey, the attacker would need to mount a new attack using whatever techniques he used against you the first time.
Finally, it only makes sense to have one valid encryption subkey on a keyring. There is no additional security gained by having two or more active subkeys. There may of course be any number of expired keys on a keyring so that documents encrypted in the past may still be decrypted, but only one subkey needs to be active at any given time.
Managing your web of trust
As with protecting your private key, managing your web of trust is another aspect of using GnuPG that requires balancing security against ease of use. If you are using GnuPG to protect against casual eavesdropping and forgeries then you can afford to be relatively trusting of other people's signatures. On the other hand, if you are concerned that there may be a determined attacker interested in invading your privacy, then you should be much less trusting of other signatures and spend more time personally verifying signatures.
Regardless of your own security needs, though, you should always be careful when signing other keys. It is selfish to sign a key with just enough confidence in the key's validity to satisfy your own security needs. Others, with more stringent security needs, may want to depend on your signature. If they cannot depend on you then that weakens the web of trust and makes it more difficult for all GnuPG users to communicate. Use the same care in signing keys that you would like others to use when you depend on their signatures.
In practice, managing your web of trust reduces to assigning trust to others and tuning the options --marginals-needed and --completes-needed. Any key you personally sign will be considered valid, but except for small groups, it will not be practical to personally sign the key of every person with whom you communicate. You will therefore have to assign trust to others.
It is probably wise to be accurate when assigning trust and then use the options to tune how careful GnuPG is with key validation. As a concrete example, you may fully trust a few close friends that you know are careful with key signing and then marginally trust all others on your keyring. From there, you may set --completes-needed to 1 and --marginals-needed to 2. If you are more concerned with security you might choose values of 1 and 3 or 2 and 3 respectively. If you are less concerned with privacy attacks and just want some reasonable confidence about validity, set the values to 1 and 1. In general, higher numbers for these options imply that more people would be needed to conspire against you in order to have a key validated that does not actually belong to the person whom you think it does.
Building your web of trust
Wanting to use GnuPG yourself is not enough. In order to use to communicate securely with others you must have a web of trust. At first glance, however, building a web of trust is a daunting task. The people with whom you communicate need to use GnuPG[5], and there needs to be enough key signing so that keys can be considered valid. These are not technical problems; they are social problems. Nevertheless, you must overcome these problems if you want to use GnuPG.
When getting started using GnuPG it is important to realize that you need not securely communicate with every one of your correspondents. Start with a small circle of people, perhaps just yourself and one or two others who also want to exercise their right to privacy. Generate your keys and sign each other's public keys. This is your initial web of trust. By doing this you will appreciate the value of a small, robust web of trust and will be more cautious as you grow your web in the future.
In addition to those in your initial web of trust, you may want to communicate securely with others who are also using GnuPG. Doing so, however, can be awkward for two reasons: (1) you do not always know when someone uses or is willing to use GnuPG, and (2) if you do know of someone who uses it, you may still have trouble validating their key. The first reason occurs because people do not always advertise that they use GnuPG. The way to change this behavior is to set the example and advertise that you use GnuPG. There are at least three ways to do this: you can sign messages you mail to others or post to message boards, you can put your public key on your web page, or, if you put your key on a keyserver, you can put your key ID in your email signature. If you advertise your key then you make it that much more acceptable for others to advertise their keys. Furthermore, you make it easier for others to start communicating with you securely since you have taken the initiative and made it clear that you use GnuPG.
Key validation is more difficult. If you do not personally know the person whose key you want to sign, then it is not possible to sign the key yourself. You must rely on the signatures of others and hope to find a chain of signatures leading from the key in question back to your own. To have any chance of finding a chain, you must take the initiative and get your key signed by others outside of your initial web of trust. An effective way to accomplish this is to participate in key signing parties. If you are going to a conference look ahead of time for a key signing party, and if you do not see one being held, offer to hold one. You can also be more passive and carry your fingerprint with you for impromptu key exchanges. In such a situation the person to whom you gave the fingerprint would verify it and sign your public key once he returned home.
Keep in mind, though, that this is optional. You have no obligation to either publicly advertise your key or sign other people's keys. The power of GnuPG is that it is flexible enough to adapt to your security needs whatever they may be. The social reality, however, is that you will need to take the initiative if you want to grow your web of trust and use GnuPG for as much of your communication as possible. Using GnuPG legally
The legal status of encryption software varies from country to country, and law regarding encryption software is rapidly evolving. Bert-Japp Koops has an excellent Crypto Law Survey to which you should refer for the legal status of encryption software in your country.
Chapter 5. Topics
This chapter covers miscellaneous topics that do not fit elsewhere in the user manual. As topics are added, they may be collected and factored into chapters that stand on their own. If you would like to see a particular topic covered, please suggest it. Even better, volunteer to write a first draft covering your suggested topic! Writing user interfaces
Alma Whitten and Doug Tygar have done a study on NAI's PGP 5.0 user interface and came to the conclusion that novice users find PGP confusing and frustrating. In their human factors study, only four out of twelve test subjects managed to correctly send encrypted email to their team members, and three out of twelve emailed the secret without encryption. Furthermore, half of the test subjects had a technical background.
These results are not surprising. PGP 5.0 has a nice user interface that is excellent if you already understand how public-key encryption works and are familiar with the web-of-trust key management model specified by OpenPGP. Unfortunately, novice users understand neither public-key encryption nor key management, and the user interface does little to help.
You should certainly read Whitten and Tygar's report if you are writing a user interface. It gives specific comments from each of the test subjects, and those details are enlightening. For example, it would appear that many of subjects believed that a message being sent to other people should be encrypted to the test subject's own public key. Consider it for a minute, and you will see that it is an easy mistake to make. In general, novice users have difficulty understanding the different roles of the public key and private key when using GnuPG. As a user interface designer, you should try to make it clear at all times when one of the two keys is being used. You could also use wizards or other common GUI techniques for guiding the user through common tasks, such as key generation, where extra steps, such as generating a key revocation certification and making a backup, are all but essential for using GnuPG correctly. Other comments from the paper include the following.
- Security is usually a secondary goal; people want to send email, browse, and so on. Do not assume users will be motivated to read manuals or go looking for security controls.
- The security of a networked computer is only as strong as its weakest component. Users need to be guided to attend to all aspects of their security, not left to proceed through random exploration as they might with a word processor or a spreadsheet.
- Consistently use the same terms for the same actions. Do not alternate between synonyms like ``encrypt and ``encipher.
- For inexperienced users, simplify the display. Too much information hides the important information. An initial display configuration could concentrate on giving the user the correct model of the relationship between public and private keys and a clear understanding of the functions for acquiring and distributing keys.
Designing an effective user interface for key management is even more difficult. The OpenPGP web-of-trust model is unfortunately quite obtuse. For example, the specification imposes three arbitrary trust levels onto the user: none, marginal, and complete. All degrees of trust felt by the user must be fit into one of those three cubbyholes. The key validation algorithm is also difficult for non-computer scientists to understand, particularly the notions of ``marginals needed and ``completes needed. Since the web-of-trust model is well-specified and cannot be changed, you will have to do your best and design a user interface that helps to clarify it for the user. A definite improvement, for example, would be to generate a diagram of how a key was validated when requested by the user. Relevant comments from the paper include the following.
- Users are likely to be uncertain on how and when to grant accesses.
- Place a high priority on making sure users understand their security well enough to prevent them from making potentially high-cost mistakes. Such mistakes include accidentally deleting the private key, accidentally publicizing a key, accidentally revoking a key, forgetting the pass phrase, and failing to back up the key rings.
Notes
[1] Option 3 is to generate an ElGamal keypair that is not usable for making signatures. [2] Many command-line options that are frequently used can also be set in a configuration file. [3] The cipher must have the property that the actual public key or private key could be used by the encryption algorithm as the public key. RSA is an example of such an algorithm while ElGamal is not an example. [4] GnuPG overloads the word ``trust by using it to mean trust in an owner and trust in a key. This can be confusing. Sometimes trust in an owner is referred to as owner-trust to distinguish it from trust in a key. Throughout this manual, however, ``trust is used to mean trust in a key's owner, and ``validity is used to mean trust that a key belongs to the human associated with the key ID. [5] In this section, GnuPG refers to the GnuPG implementation of OpenPGP as well as other implementations such as NAI's PGP product.