GNU Privacy Guard

GNU Privacy Guard
Entwickler	The GNU Privacy Guard Team
Aktuelle Version	2.0.18 bzw. 1.4.11 (4. August 2011 bzw. 18. Oktober 2010)
Betriebssystem	GNU/Linux, Mac OS X (und andere unixoide Systeme), Windows
Kategorie	Verschlüsselungssoftware
Lizenz	GPL
Deutschsprachig	ja
gnupg.org

GnuPG oder GPG (GNU Privacy Guard, englisch für GNU-Privatsphärenschutz) ist ein freies Kryptographiesystem, das heißt, es dient zum Ver- und Entschlüsseln von Daten sowie zum Erzeugen und Prüfen elektronischer Signaturen. Das Programm implementiert den OpenPGP-Standard nach RFC 4880 und wurde als Ersatz für PGP entwickelt. Versionen ab 2.0 implementieren auch den S/MIME-Standard. GnuPG benutzt standardmäßig nur patentfreie Algorithmen und wird unter der GNU-GPL vertrieben. Es kann unter GNU/Linux, Mac OS X und diversen anderen unixoiden Systemen sowie unter Microsoft Windows betrieben werden.

Ziele

GnuPG hat sich zum Ziel gesetzt, einer möglichst großen Benutzergruppe die Verwendung von kryptographischen Methoden zur vertraulichen Übermittlung von elektronischen Daten zu ermöglichen.

GnuPG unterstützt dazu folgende Funktionen:

• Verschlüsselung von Daten (z. B. E-Mails), um vertrauliche Informationen an einen oder mehrere Empfänger zu übermitteln, die nur von den Empfängern wieder entschlüsselt werden können.
• Erzeugung einer Signatur über die versendeten Daten, um deren Authentizität und Integrität zu gewährleisten.

Beide Funktionen können kombiniert werden. In der Regel wird dabei zuerst die Signatur gebildet und an die Daten angehängt. Dieses Paket wiederum wird dann verschlüsselt an die Empfänger versandt. Beim Versand von E-Mails (als PGP/MIME nach RFC 3156) ist das die einzige mögliche Reihenfolge; die Möglichkeit, eine E-Mail zuerst zu verschlüsseln und dann mit einer Klartextsignatur zu versehen, ist nicht vorgesehen. Man kann allerdings Dateien unabhängig vom E-Mail-Versand verschlüsseln, an eine E-Mail anhängen und die E-Mail dann als PGP/MIME signieren lassen.

Web of Trust

Mittels eines Web of Trust (Netz des Vertrauens) versucht PGP/GnuPG dem Problem zu begegnen, dass man sich persönlich meist nicht der Echtheit der Schlüssel aller Kommunikationspartner versichern kann. Benutzer können andere Schlüssel mit ihrem eigenen Schlüssel signieren und bestätigen Dritten damit, dass sie sich von der Echtheit des Schlüssels überzeugt haben. Zudem kann man festlegen, wie sehr man den Signierungen der Person vertraut. Dadurch entsteht das beschriebene Vertrauensnetzwerk. Wenn Alice beispielsweise mit ihrer Signatur die Echtheit des Schlüssels von Bob bestätigt hat, kann Cloey der Echtheit des Schlüssels von Bob auch dann trauen, wenn sie selbst sich davon nicht direkt überzeugen konnte, weil sie ihn beispielsweise aus dem Internet bezogen hat. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass sie den Schlüssel von Alice kennt und ihr vertraut. Es gibt einige Zertifizierungsstellen (engl. certification authority, CA), die die Echtheit von Schlüsseln beispielsweise durch persönlichen Kontakt mit Überprüfung des Personalausweises feststellen. Kostenlos wird dies zum Beispiel von der Zeitschrift C’t^[1] und von CAcert angeboten.

GnuPG setzt auf ein sogenanntes asymmetrisches Schlüsselsystem. Das bedeutet, dass ein Schlüssel aus zwei Teilen besteht, dem privaten Schlüssel und dem öffentlichen Schlüssel. Auf den privaten Schlüssel darf nur der Eigentümer Zugriff haben. Daher wird dieser in der Regel auch mit einem Passwort geschützt. Mit diesem können Daten entschlüsselt und signiert werden. Der öffentliche Schlüssel dient dazu, Daten zu verschlüsseln und signierte Daten zu überprüfen. Er muss jedem Kommunikationspartner zur Verfügung stehen, der diese beiden Aktionen durchführen will. Die Daten können mit dem öffentlichen Schlüssel weder signiert noch entschlüsselt werden, daher ist seine Verbreitung auch mit keinem Sicherheitsrisiko behaftet.

Funktionsweise

GPG verschlüsselt Nachrichten, indem es asymmetrische Schlüsselpaare verwendet, die von den GPG-Nutzern individuell erstellt wurden. Die so entstehenden öffentlichen Schlüssel können mit anderen Nutzern über eine Vielzahl von Kanälen ausgetauscht werden, z. B. Internet Schlüsselserver. Sie sollten unbedingt sehr behutsam ausgetauscht werden, um Identitätsmanipulationen vorzubeugen, da öffentliche Schlüssel bzw. Identitätsübereinstimmungen mit dem originären Eigentümer des Schlüssels gefälscht werden können. GPG kann nur feststellen, ob die Daten mit einem bestimmten Schlüssel signiert bzw. verschlüsselt wurden. Ob der Schlüssel selbst vertrauenswürdig ist, muss der Anwender entscheiden, schließlich kann jeder einen Schlüssel mit den Angaben fremder Anwender erstellen und ihn auf einen Keyserver laden. Einen aus dem Internet geladenen Schlüssel sollte man also mit größerer Vorsicht behandeln. Zur Überprüfung kann man sich etwa den Fingerabdruck (Hash-Wert), den jeder Schlüssel mit sich tragen sollte, vom vermuteten Eigentümer des Schlüssels z. B. am Telefon vorlesen lassen.

Um die Daten zu encodieren stehen verschieden starke Schlüssel zur Verfügung. Üblich sind momentan (2011) 1024 bis 4096-bit starke Schlüssel. GPG verwendet derzeit nur nicht-patentierte Algorithmen, um mit diesen Schlüsseln Daten zu verschlüsseln wie etwa Elgamal, CAST5, Triple-DES (3DES), AES (Rijndael) und Blowfish.

Test der E-Mail-Anwendung

Um zu überprüfen, ob die Anwendung korrekt funktioniert, kann man den Mailbot Adele ([e-mail]) des GNU Privacy Projekt nutzen. Hierzu sendet man eine E-Mail mit dem eigenen öffentlichen Schlüssel an Adele und bekommt eine mit diesem Schlüssel verschlüsselte Mail zurück, die den öffentlichen Schlüssel von Adele enthält. Nun kann man mit diesem Schlüssel selbst eine verschlüsselte Mail schreiben. Adeles Antwort teilt uns den Inhalt der ursprünglichen Nachricht mit, und dass die Nachricht entschlüsselt werden konnte.

Unterstützung durch das BMWA

Die Entwicklung von GnuPG wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) und Bundesministerium des Innern (BMI) im Rahmen der Aktion „Sicherheit im Internet“ unterstützt (siehe GNU Privacy Projekt), um eine frei verfügbare Verschlüsselungssoftware für jedermann zur Verfügung zu stellen. Inzwischen ist die Unterstützung ausgelaufen.

Frontends

Um GnuPG in verschiedenen Anwendungskontexten zu benutzen, sind zahlreiche Frontends erstellt worden. Hier können die folgenden Frontend-Typen unterschieden werden:

• Frontends, die die Funktionen des kommandozeilenorientierten Programmes über eine graphische Oberfläche zur Verfügung stellen, wie z. B. der Gnu Privacy Assistant (GPA), der von der Free Software Foundation als Standard-Frontend vorgesehen ist, Seahorse und KGpg für die Integration in die Desktop-Umgebungen GNOME bzw. KDE und WinPT, GPGTools für Apple OS X sowie Gpg4win für die Arbeit unter Windows.
• Mailprogramme, die GnuPG entweder direkt (wie z. B. Evolution, KMail oder Mutt) oder über ein Plug-In (Enigmail für Mozillas E-Mail-Programme, EudoraGPG für Eudora, gpg4o und GPGol für Microsoft Outlook oder GPGMail für Apple Mail) einbinden können.
• Chatprogramme wie Gabber, Miranda IM, licq, Kopete, Psi oder Gajim, die so teilweise auch plattformübergreifende verschlüsselte Chats über Netzwerke wie ICQ ermöglichen.
• Serverbasierende Frontends wie GNU Anubis oder freenigma, die als SMTP-Relay-Server oder als MTA eine zentralisierte und transparente E-Mail-Verschlüsselung erlauben.
• Für den Webbrowser Mozilla Firefox gab es ein Add-on namens FireGPG^[2] , das auf jeder Internetseite GPG-Blöcke erkennt und verarbeitet, es wird jedoch seit Juni 2010 bzw. der Version 0.8 nicht mehr weiterentwickelt.

Daneben gibt es noch weitere Schnittstellen für die Nutzung von GnuPG aus verschiedenen Skriptsprachen wie Perl, PHP oder Python.

Problemfälle

Aufgrund eines Fehlers bei der Optimierung des Verfahrens der digitalen Signatur in GPG tat sich 2003 eine Sicherheitslücke auf.^[3] Diese betraf lediglich das Verfahren zum digitalen Signieren von Nachrichten in den GPG-Versionen 1.02 bis 1.2.3. Angeblich sollen weniger als 1000 solcher Schlüssel auf den Schlüsselservern gelistet worden sein.^[4] Von der Verwendung dieses Verfahrens wurde abgeraten und nur wenige Leute setzten es ein. Über Schäden wurde nicht öffentlich berichtet. Dieses Verfahren wird ab der Version 1.2.4 nicht mehr angeboten. Zwei weitere Sicherheitslücken wurden Anfang 2006 entdeckt – bei der ersten hätten GPG-Skripte beim Überprüfen von Signaturen Fehler der 2. Art (false negative) ergeben können,^[5] bei der zweiten waren nicht-MIME Nachrichten gegenüber der Einspeisung von Daten anfällig, die als von der digitale Signatur gedeckt aufschienen, dies tatsächlich aber nicht waren.^[6] Beide Schwachstellen wurden zum Zeitpunkt ihrer Ankündigung bereits durch neue GPG-Versionen behoben.

Beim Erzeugen der Schlüsselpaare (Hauptschlüssel und ein Unterschlüssel) ist die Verwendung von RSA seit Mai 2009 Standard und empfohlen.

Weblinks

 Wikibooks: Der GNU Privacy Guard – Lern- und Lehrmaterialien

• offizielle Webpräsenz
• Tutorial zur Grundinstallation von GnuPG unter Windows

Quellen

1. ↑ C’t Krypto-Kampagne, Abgerufen am 10. November 2011
2. ↑ Add-on für den Firefoxbrowser, es ermöglicht Verschlüsselung bei Webmail Anbietern. Es bot spezielle integrierte Unterstützung für Gmail, die jedoch mittlerweile eingestellt wurde.
3. ↑ Phong Q. Nguyen (2004): Can We Trust Cryptographic Software? Cryptographic Flaws in GNU Privacy Guard v1.2.3. EUROCRYPT 2004: 555–570
4. ↑ GnuPG's ElGamal signing keys compromised Werner Koch, 27. November 2003
5. ↑ False positive signature verification in GnuPG Werner Koch, 15. Februar 2006
6. ↑ GnuPG does not detect injection of unsigned data, Werner Koch, 9. März 2006