Symmetrische Verschlüsselung

Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:

Inhaltsverzeichnis

Algorithmen
1. Verschlüsselung
2. Prüfsummen (Hash)
Benutzung
Weitere Optionen

In Ergänzung zur im GnuPG-Artikel beschriebenen Methode der asymmetrischen Verschlüsselung^[1] mit Hilfe von öffentlichen und privaten Schlüsselpaaren unterstützt GnuPG auch das symmetrische Verschlüsseln. Bei dieser Variante braucht man vorher nicht die öffentlichen Schlüssel auszutauschen, sondern einigt sich einzig und allein auf ein Schlüsselwort (auch Passwort oder Passphrase oder mehrdeutig Key [Schlüssel] genannt). Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass sie in vielen Situationen nicht so sicher ist wie die asymmetrische Verschlüsselung. Folgende zwei Punkte sind dabei zu bedenken:

Das Schlüsselwort muss beiden Parteien bekannt sein. Dabei muss strengstens darauf geachtet werden, dass niemand sonst das Passwort erfahren kann, denn sonst kann er ebenfalls die Nachricht entschlüsseln. Bei der asymmetrischen Verschlüsselung hingegen brauchen nur die öffentlichen Schlüssel ausgetauscht zu werden. Fängt diese ein Fremder ab, kann er damit jedoch nicht die Nachricht entschlüsseln.
Während bei der asymmetrischen Verschlüsselung das Wichtigste ist, dass man den privaten Schlüssel sicher und geheim aufbewahrt, ist bei der symmetrischen Verschlüsselung das Wichtigste, dass man einen guten Schlüssel verwendet. Die Sicherheit der verwendeten Algorithmen hängt zum größten Teil von der Verwendung eines starken Passwortes ab. Dies bedeutet einerseits, dass es möglichst lang sein und aus einer Mischung von Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen und Sonderzeichen bestehen sollte.

Im Gegensatz zur derzeitigen Public-Key-Kryptographie bietet die symmetrische Verschlüsselung auch in Zukunft Schutz vor möglichen Quantencomputern.

Algorithmen¶

Man kann bei GnuPG zwischen verschiedenen Algorithmen wählen, einmal für die Verschlüsselung an sich und einmal für das Hashen. Eine Prüfsumme (englisch "hash") sorgt dabei für die Integrität der Daten. Welche Algorithmen einem zur Verfügung stehen, sieht man, indem man im Terminal ^[2] den Befehl

gpg --version

ausführt. Als Ausgabe erscheint dann dies:

gpg (GnuPG) 1.4.6
Copyright (C) 2006 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.

Home: ~/.gnupg
Unterstützte Verfahren:
Öff.Schlüssel: RSA, RSA-E, RSA-S, ELG-E, DSA
Verschlü.: 3DES, CAST5, BLOWFISH, AES, AES192, AES256, TWOFISH
Hash: MD5, SHA1, RIPEMD160, SHA256, SHA384, SHA512, SHA224
Komprimierung: nicht komprimiert, ZIP, ZLIB, BZIP2

Verschlüsselung¶

In der Zeile Verschlü.: werden nun die symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen aufgeführt. Dies sind standardmäßig:

3DES, (auch Triple-DES genannt) ist eine verstärkte Version des DES-Algorithmus.
CAST5
BLOWFISH, vom Sicherheitsguru Bruce Schneier entworfen.
AES, benutzt 128 Bit Blockgröße (je größer die AES-Blockgröße, desto sicherer).
AES192, AES mit 192 Bit Blockgröße.
AES256, AES mit 256 Bit Blockgröße.
TWOFISH, die Nachfolge-Version von Blowfish.

Die Algorithmen sind alle recht sicher und nehmen sich nicht viel. Der Unterschied für den Benutzer ergibt sich meist nur in der Geschwindigkeit, mit der die Algorithmen verschlüsseln.

Wer auf der sicheren Seite sein will, wird sich vermutlich für AES256 oder Twofish entscheiden.

Prüfsummen (Hash)¶

In der Zeile Hash: werden die verschiedenen Prüfsummen-Algorithmen aufgelistet:

MD5, weit verbreiteter Prüfsummen-Algorithmus, der von vielen Webapps verwendet wird. Es existieren zahlreiche Rainbowtables, die es ermöglichen, eine MD5-Prüfsumme in seinen Plaintext umzuwandeln.
SHA1, wurde bereits mehrfach durch eine "known plaintext attack" (Angriff über bekannten Klartext) gebrochen.
RIPEMD160
SHA256, eine Variante von SHA2.
SHA384, eine Variante von SHA2.
SHA512, eine Variante von SHA2.
SHA224, eine Variante von SHA2.

Auch wenn MD5 und SHA1 in der Theorie nicht so sicher sind, sind sie bei der Benutzung in der Praxis jedoch für einige Anwendungsfälle noch recht sicher.

Wer jedoch auf der sicheren Seite sein möchte, sollte sich für eine SHA2-Variante entscheiden.

Benutzung¶

Will man nun eine Datei geheim.txt mit Twofish verschlüsseln und mit SHA512 hashen, gibt man im Terminal dies ein:

gpg -c --cipher-algo TWOFISH --digest-algo SHA512 geheim.txt

Nach diesem Befehl wird man nun nach dem Passwort gefragt. Dieses muss man zur Bestätigung nochmal wiederholen, und dann wird die Datei verschlüsselt. Als Ausgabe erhält man dann die Datei geheim.txt.gpg.

Will man sie wieder entschlüsseln, gibt man im Terminal:

gpg -d -o geheim.txt geheim.txt.gpg

ein. Danach wird man nun wieder nach dem Passwort gefragt, womit die Datei verschlüsselt wurde, und nach dessen Eingabe wird die Datei entschlüsselt.

Weitere Optionen¶

Parameter	Bedeutung
`--s2k-mode N`	`N` kann dabei die Werte `0`, `1` und `3` einnehmen. `0` bedeutet, das Passwort wird im Klartext verwendet, was nicht empfehlenswert ist. `1` bedeutet, dass ein "Salt" zum Passwort hinzugefügt wird, und ist der Standard. `3` ist das sicherste und wiederholt den Prozess von `1` mehrmals.
`--s2k-digest-algo`	Dieser Parameter erwartet einen Prüfsummen-Algorithmus, mit dem das Passwort gehashed werden soll.
`--armor`	ASCII bzw. base64 Ausgabedatei; damit lässt es sich auch über Kanäle übertragen, die keine Binärdaten erlauben.

Beispiel für eine sehr sichere Verschlüsselung (natürlich nur, wenn auch ein sicheres Passwort verwendet wird):

gpg -c --cipher-algo TWOFISH --digest-algo SHA512 --s2k-mode 3 --s2k-digest-algo SHA512 geheim.txt

Diese Revision wurde am 15. September 2015 16:39 von user32847 erstellt.

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