LinuxBeach 2006 - Criptografia e firma digitale con GnuPG - slides

LINUX BEACH San Benedetto del Tronto – 22 luglio 2006 CRIPTOGRAFIA E FIRMA DIGITALE con GnuPG - USARE LA POSTA ELETTRONICA IN PIENA SICUREZZA - Maurizio Antonelli http://www.maury.it Some rights reserved: http://www.maury.it#licenza

LA POSTA ELETTRONICA NON È UNO STRUMENTO SICURO ● I messaggi e-mail viaggiano sulla rete in chiaro, senza alcuna forma di codifica. Segue che sono “sniffabili” in maniera estremamente semplice. ● Falsificare il mittente di un messaggio è una cosa a dir poco banale. Con pochissima furbizia si può far credere di essere qualcun altro.

RENDIAMO SICURA LA NOSTRA POSTA: Iniziamo a criptarla... Di sistemi di codifica il mondo ne è pieno. Sostituzione di caratteri, anagrammare le parole, ecc. ecc. sono tutti sistemi di codifica. In comune hanno una cosa fondamentale: esiste una chiave di criptazione e solo chi la possiede può criptare/decriptare. Es.: Prendiamo un messaggio di posta elettronica. Viaggeranno in rete una serie di byte (valori da 0 a 255). Prima di spedirli aggiungiamo 2 ad ogni valore da 0 a 253; 254 e 255 li sostituiamo con 0 e 1. (Questa è la nostra chiave). Chi riceverà, conoscendo la chiave, potrà decodificare il messaggio. Gli altri no.

Abbiamo visto un semplice esempio di criptazione a chiave simmetrica. Il sistema è utilizzabile solo dalle stesse persone. Nel momento che A e B comunicano tra loro con una chiave, questa non dovrà andare in possesso di terzi. Se A usasse la stessa chiave con C le comunicazioni con B non sarebbero più strettamente riservate. Se A, invece, si inventasse una chiave per ogni “amico di penna”, si ritroverebbe un'infinità di codici. Il sistema diventerebbe ben presto poco pratico.

La soluzione? CERTIFICATO A CHIAVE ASIMMETRICA Inventiamo un sistema che utilizzerà un certificato digitale composto da una coppia di chiavi (e non più da una chiave sola). Coppia di chiavi: CHIAVE PRIVATA CHIAVE PUBBLICA

La CHIAVE PRIVATA andrà conservata MOOOOOOLTO gelosamente. Permetterà al proprietario di decriptare i messaggi da lui ricevuti e permetterà anche di apporre una firma digitale a quelli spediti. La CHIAVE PUBBLICA sarà distribuita ai vari conoscenti. Potrà essere utilizzata per codificare i messaggi in modo tale che solo chi possiede la relativa CHIAVE PRIVATA ad essa collegata potrà decriptare. Verrà utilizzata anche per verificare la firma digitale data dalla relativa chiave privata. La CHIAVE PUBBLICA potrà essere diffusa senza problemi. Darla a terzi non costituirà nessun pericolo. Se nessuno entrerà in possesso della CHIAVE PRIVATA, il sistema potrà essere dichiarato (almeno per ora) matematicamente sicuro.

Facciamo un semplice esempio di “certificato a chiave asimmetrica”. Non sarà applicabile come forma di sicurezza, ma permette di capire come la cosa sia possibile con determinate funzioni matematiche. Immaginiamo di avere questa serie di numeri: 4, -2, -1, 5. Immaginiamo di criptare questi 4 byte con una chiave pubblica che consiste nell'elevare al quadrato. Otterremo: 16, 4, 1, 25 Chi possiede solo la chiave pubblica andrà incontro a difficoltà. Infatti, conoscendo soltanto che la chiave pubblica eleva al quadrato, io posso tentare di invertire l'operazione con la radice quadrata, ma la radice di 4 è 2 o -2? e di 16 è 4 o -4? La chiave pubblica non è sufficiente per risalire al messaggio originale.

L'esempio precedente non utilizza un modo utile per lo scopo che vogliamo prefissarci (troppo semplice per garantire sicurezza), ma mostra come possano esistere delle funzioni non invertibili che potranno essere utilizzate per creare “confusione” sui dati di partenza ai quali sono state applicate. Con funzioni molto più avanzate, che utilizzano una coppia di chiavi diverse, una pubblica e l'altra privata, si può raggiungere il nostro scopo: - CRIPTARE CON LA CHIAVE PUBBLICA - DECRIPTARE ESCLUSIVAMENTE CON LA CHIAVE PRIVATA Il titolare diffonderà la chiave pubblica del proprio certificato digitale e potrà quindi fare in modo che i propri amici gli scrivano criptando le e- mail. Solo lui le potrà decodificare.

LA FIRMA DIGITALE Immaginiamo di usare lo stesso certificato digitale in questo modo: - Uso la mia chiave privata sul messaggio di posta che sto per inviare tramite un'operazione che mi darà un risultato univoco (checksum). Solo quel messaggio potrà dare quel risultato. Un solo carattere fuori posto o sostituito modificherà la checksum. Inoltre solo con la mia chiave privata posso ottenere quella checksum.

Chi è in possesso della mia chiave pubblica non potrà ottenere la stessa checksum sul messaggio, ma può verificarla come corretta. Ho trovato un modo per garantire che il mittente del messaggio possiede la chiave privata del certificato digitale. Segue che il mittente sono io. HO FIRMATO DIGITALMENTE IL MIO MESSAGGIO ATTENZIONE: Bisogna essere sicuri che la chiave pubblica sia realmente di un MIO certificato digitale. La cosa è sempre meglio verificarla di persona, faccia a faccia (key-party, sito web, key-server).

DOVE TROVIAMO UN CERTIFICATO DIGITALE? Alcune ditte (authority) di una certa visibilità rilasciano certificati digitali (S/MIME): Thawte: Azienda sudafricana, riconosciuta da anni come authority per il rilascio di certificati (http://www.thawte.com). Sistema dei notai per l'identità anagrafica. In Italia: Poste Italiane GlobalTrust Vari istituti bancari... L'authority si fa garante dell'identità della persona a cui rilascerà il certificato. Questo significa che bisognerà fidarsi di questa authority...

NON VOGLIO FIDARMI DI UN'AUTHORITY. VOGLIO ESSERE IO A CREARMI UN CERTIFICATO E A GARANTIRE DELLA MIA IDENTITÀ. GnuPG (o GPG) Gnu Privacy Guard http://www.gnupg.org

GnuPG è multipiattaforma. Nativamente si utilizza da linea di comando (shell, prompt). Tuttavia esistono diverse interfacce grafiche. Enigmail (estensione per i programmi Mozilla) GNU Privacy Assistant Seahorse Geheimnis WinPT e GPGshell (per Windows)

Installato il programma CREIAMO UNA COPPIA DI CHIAVI gpg --gen-key Nella chiave saranno inserite alcune vostre informazioni: Nome e cognome Indirizzo e-mail Eventuali commenti Utilizzare sempre la lunghezza massima disponibile: 768, 1024, 2048 bit.

LA PASSPHRASE Come ulteriore sicurezza, nel momento di creazione di un certificato digitale, verrà chiesto di dare una passphrase (password). Questa sarà richiesta ad ogni operazione che si effettuerà con la chiave privata. Limita il danno tante volte la chiave privata cadesse in mani sbagliate. Soliti consigli: niente parole di senso compiuto, mischiare caratteri maiuscoli, minuscoli e cifre, lunghezza di almeno 8 caratteri.

Importare ed esportare le chiavi Ad esempio per utilizzarle su più PC. gpg --export -a nome-key_o_stringa-contenuta gpg --import nome_del_file Massima attenzione alla chiave privata. Non dovrà andare in mano a nessuno, fuorché al relativo proprietario.

REVOCARE UNA CHIAVE Ad esempio perché ne è stata compromessa la sicurezza: chiave privata caduta in mani altrui. Conviene sempre e da subito creare un certificato di revoca. gpg --gen-revoke

AMMINISTRAZIONE DELLE CHIAVI Naturalmente è possibile fare diverse operazioni di gestione del proprio certificato digitale: aggiungere indirizzi e-mail togliere indirizzi e-mail impostare un indirizzo e-mail di default molte altre... gpg --edit-key nome-key_o_stringa-contenuta e quindi chiedere help per l'elenco delle funzioni disponibili.

FIRMARE UNA CHIAVE PUBBLICA Importando una chiave pubblica, questa può venire utilizzata; il client avviserà che la firma digitale è corretta, ma non ci sono verifiche sull'identità del titolare del certificato. Una volta verificata la reale proprietà della chiave (sempre di persona a tu per tu) si potrà firmare la chiave e renderla credibile al 100%. A questo punto i client di posta visualizzeranno sulle e-mail il messaggio che la firma digitale è completamente OK. Con GnuPG il garante dell'identità divento io stesso.

E-mail da mittente con chiave pubblica non verificata E-mail da mittente con chiave pubblica verificata

FIRMARE DEI FILE Come ulteriore utilizzo di GnuPG posso firmare dei file. gpg --sign -b -a nome_file Otterremo un nome_file.asc (.sig se non uso il -a). gpg --verify nome_file.asc Come per le e-mail, si firmerà con la chiave privata. Quindi la firma sarà rigorosamente stata apposta dal proprietario del certificato.

CRIPTARE E DECRIPTARE DEI FILE ...E posso anche criptare dei file delicati che ho sul PC. gpg -e nome_file Otterremo un nome_file.gpg gpg -d nome_file.gpg > nome_file Come per le e-mail, si cripterà con la chiave pubblica. Solo chi possiede la chiave privata potrà decriptare.

Bibliografia e tante tante info... http://www.gnupg.org/(it)/howtos/it/GPGMiniHowto.html http://thawte.ascia.net/ Pagine man di GnuPG

Buona cena a tutti e a dopo con l'osservazione stellare TeLUG Teramo Linux Users Group OpenInformatix http://www.telug.it http://www.openinformatix.org soci@telug.it organizzazione@openinformatix.org Maurizio Antonelli - http://www.maury.it - maurizio.antonelli@oacl.net Osservatorio Astronomico Colle Leone - http://www.oacl.net

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