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GnuPG ist eine Verschlüsselungssoftware, die unter Anderem verwendet wir zur:
- Verschlüsselung von E-Mail-Nachrichten und Authentifzierung des Absenders (nur die Nachricht für die verschlüsselung des Mailverkehrs ist hingegen SSL oder TLS zuständig)
- Authentifizierung und Zugriff auf Linux-Paketquellen
die Technischen Grundlagen
Verschlüsselung von Daten funktioniert zunächst einmal so, dass Nachrichten mit einem bestimmten Schlüssel verändert werden, so dass nur derjenige, der den Schlüssel besitzt, diese wieder entschklüsseln und somit im klartext lesen kann. Jeder, der die Nachricht ohne den Schlüssel zu lesen versucht, liest nur unverständliches Wirrwarr.
Dabei gibt es grundsätzlcih zwei Verfahren. Bei der symmetrischen Verschlüsselung benutzt man zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln von Daten den gleichen Schlüssel. Dieses Verfahren sit also vergleichbar mit einer tür zu einem Raum und dem passenden Schlüssel. Jemand ohne Schlüssel sieht nur die Tür und kann mti dem raum nichts anfangen. Nur wer einen baugleichen Schlüssel hat zu dem, mit dem die Tür zuvor verschlossen wurde, kann in den raum reinsehen.
Dabei gibt es grundsätzlich zwei PRobleme
- wenn Ihnen der „Abschließer“ der Tür erlauben will, die Tür zu dem Raum zu öffnen, muss er Ihnen den Schlüssel auf sicherem Wege zustellen. In der Realität wären hier Probleme, dass er Ihnen den Schlüssel also nicht einfach unter die matratze legen oder ihn per Post verschicken kann, da er in beiden Szenarien verloren gehen könnte. Im Bezug auf Daten müssen Sie den Schlüssel irgendwo sicher an den empfänger der Daten übermittlen, damit er diese lesen kann. Wenn Sie den Schlüssel dabei beispielsweise über E-Mail verschicken, kann der systemadministrator des Postfachs den Schlüssel mitlesen – und wenn sogar ein unverschüsseltes Protokoll zum senden oder empfangen genutzt wird, kann sogar jemand, der das Netzwerk abhört, das Passwort im klartext lesen. Schicken Sei den Schlüssel beispielsweise über Skype, könnte jemand beispielsweise den Schlüssel abfangen, der Systemadministrator eines Messaging-Servers könnte zugucken und jemand der ihrem partner über die schulter guckt oder an seinen nicht-gesperrten Arbeitsplatz geht, könnte den Schlüssel abfangen.
- Desweiterne bneötigt amn für jeden Kommuniklationsweg einen eigenen Schlüssel, da ja der eine Kommunikationspartner mit seinem Schlüssel nicht die Daten des anderen Kommunikationspartners sehen können soll. Das heißt: Wenn Sie als Vermieter einem Mieter einen Schlüssel geben, soll der ja mit diesem Schlüssel nicht in die Wohnung eines anderen mieters können.
Deswegen wird in vielen Fällen das asymmetrische Verfahren genutzt. Es werden hierbei zwei schlüssel verwendet, die durch einen mathematischen Algorithmus zueinander in Beziehung stehen. Da dieser amthemtaische algorithmus bekannt ist, muss man auch heir minimum einen geheimen schlüssel haben, den man nicht öffentlich teilen darf. Beim asymmetrischen Verfahren gibt es zwein SChlüssel – einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Das asymmetrische Verfahren können Sie sich so vorstellen: der öffentliche Schlüssel ist ein Bügelschloss, welches Sie an Ihre kommunikationspartner ausgeben (aber nicht den Schlüssel dazu), damit diese Daten, die diese an Sie senden wollen, mit diesem Bügelschloss verschlüsseln können, indem Sie es zuschnappen lassen. Öffnen können das Bügelschloss nach der Verschlüsselung nur noch Sie selbst mit ihrem privaten Schlüssel, der in das Bügelschloss rein passt. Dabei können Sie den öffentlichen Schlüssel in aller Öffentlichkeit rausposaunen und auch auf unsicherem Wege teilen, da es kein Problem darstellt, wenn irgendjemand das Bügelschloss in die hände kriegt – denn das einzige was er damit machen kann ist, Daten abzuschließen – anstatt sie zu öffnen. Dies hat die beiden Vorteile:
- Sie können den Schlüssel auf einem nicht-geheimen Weg einfach verbreiten. Sie könnten ihn beispielsweise ohne Bedenken als Anhang zu einer unverschlüsselten e-Mail senden – oder Sie könnten ihn auf Ihrer Website als Download anbieten
- Für jeden ihrer kommunikationspartner brauchen Sie nur diesen einen öffentlichen Schlüssel, den Sie diesen zur Verfügung stellen müssen. Alle partner können sich den schlüssel beispielsweise von Ihrer WEbsite herunterladen und damit die an Sei gerichteten Daten damit verschülsseln. Insgesamt gerechnet brauchen alel kommunikationspartner weniger Schlüssel als beim symmetrischen Weg.
Der nachteil der asymmetrischen Verschlüsselung ist, dass es im Gegensatz zum symmetrischen Verfahren sehr rechenaufwendig ist. Deswegen werden mit dem asymmetrischen Verfahren meist nur Daten vershlüsselt, die nicht sofort zur Verfügung stehen müssen. Live-Daten, die schnell betrachtet werden müssen, also beispielsweise Chat-Gespräche, Websiten usw. – werden hingegen symmetrisch verschlüsselt
Neben diesen beiden Verfahren gibt es ein hybridges Verfahren. Bei diesem Hyridverfahren wird eigentlich das asymmetrische Verfahren verwendet. Die Daten selbst werden jedoch symmetrisch verschlüsselt, indme intern ein „Einweg-Schlüssel“ erwendet wird. Mit diesem symmetrischen Schlüssel wird zunächst die anchirhct verschlüsselt. dieser symmetrische schlüssel wird nun mit dem assymmetrischen öffentlichen schlüssel wiederum verschlüsselt und abgesichert. Die Entschlüsselung des symmetrischen Schlüssel braucht wesentlicher Zeit und Rechenpower als die asymmetrische Versclüsselung der kompletten Nachricht. der jetzt asymmetrisch gesicherte symmetrische schlüssel wird dann zusammen mit der über den symmetrisch gesicherten anchricht versandt. Der empfänger nutzt seinen privaten Schlüssekl, um zugang zum symmetrischen Schlüssel zu erlangen, und kann damit die symmetrisch verschlüsselte Nachricht entschlüsseln. somit kann asymmetrischer schlüsselaustausch stattfinden und dennoch eine schnelle Bereitstellung der klartextdaten beim Empfänger gewährleistet werden.
GnuPG nutzt stnadardmäßig diese hybridge Verschlüsselung, bei der wie beschrieben der asymmetrische Schlüsselaustausch im Vordergrudn steht. Alternativ untersüttzt GnuPG auch eine rein symmetrische verschlüsselung, die jedoch nur in sehr seltenen Fällen durch gesonderte Konfiguration verwendet wird. In diesem Fall einigen sich beide kommunikationspartner wie bei der symmetrischen Verschlüsselung üblich im Vorfeld auf einen symmetrischen schlüssel, beispielsweise also ein Passwort.
GnuPG-Verschlüsselung erklärt weiterlesen →
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