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Pythonでデータ解析と自動化ツールを開発しています。DjangoでのWeb開発も得意です！
ファイルやメールの暗号化を行うための PGP (Pretty Good Privacy) の別実装である GNU Privacy Guard (GnuPG, GPG) について基本的なコマンドを記載します。通信の暗号化を行う SSL/TLS と区別します。例えば Thunderbird では GnuPG を利用するための Enigmail というアドオンが存在します。2020 年の夏には、GnuPG とは別の PGP 実装である OpenPGP が標準サポートされる予定です。
鍵の作成
GPG のインストール
apt update && apt install -y gpg
秘密鍵と公開鍵のペアを作成、秘密鍵にパスワードを設定
gpg --gen-key
Real name: myname
Email address: myname@gmail.com
公開鍵と秘密鍵のペアは二つ作成されます。参考 Using OpenPGP subkeys in Debian development
pub と sec に対して、それぞれ sub と ssb (Secret SuBkey) が subkey です。
公開鍵の一覧
gpg --list-keys --with-subkey-fingerprints
/root/.gnupg/pubring.kbx
------------------------
pub rsa3072 2020-02-12 [SC] [expires: 2022-02-11]
6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
uid [ultimate] myname <myname@gmail.com>
sub rsa3072 2020-02-12 [E] [expires: 2022-02-11]
56DD07F4E89478108AC8F9BA8E29C0A8270D3619
秘密鍵の一覧
gpg --list-secret-keys --with-subkey-fingerprints
/root/.gnupg/pubring.kbx
------------------------
sec rsa3072 2020-02-12 [SC] [expires: 2022-02-11]
6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
uid [ultimate] myname <myname@gmail.com>
ssb rsa3072 2020-02-12 [E] [expires: 2022-02-11]
56DD07F4E89478108AC8F9BA8E29C0A8270D3619
6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A と 56DD07F4E89478108AC8F9BA8E29C0A8270D3619 は公開鍵のハッシュです。Key ID ともよばれます。鍵のペアを識別するためには Key ID または uid myname <myname@gmail.com> を利用します。
gpg --fingerprint 6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
gpg --fingerprint 56DD07F4E89478108AC8F9BA8E29C0A8270D3619
gpg --fingerprint "myname <myname@gmail.com>"
出力はすべて同じです。
pub rsa3072 2020-02-12 [SC] [expires: 2022-02-11]
6B99 11CA 3B1A 3357 D7C1 8FC0 9FD0 2D27 A10C E40A
uid [ultimate] myname <myname@gmail.com>
sub rsa3072 2020-02-12 [E] [expires: 2022-02-11]
公開鍵をインターネットに公開
ファイルをやり取りする相手に、何らかの方法で自分の公開鍵を渡す必要があります。ただし、PGP の枠組みにおいて SSL/TLS の認証局に相当するものは存在していないため、第三者に自分の公開鍵を署名してもらう必要はありません。利便性のため公開鍵を共有するための Web サービスがいくつか存在します。よく利用されるものの一つが keyserver.ubuntu.com です。
以下のコマンドでアップロードできます。
gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --send-key 6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
別の PC で公開鍵をダウンロードするためには以下のようにします。
gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
gpg: directory '/root/.gnupg' created
gpg: keybox '/root/.gnupg/pubring.kbx' created
gpg: /root/.gnupg/trustdb.gpg: trustdb created
gpg: key 9FD02D27A10CE40A: public key "myname <myname@gmail.com>" imported
gpg: Total number processed: 1
gpg: imported: 1
公開鍵は pub と sub の両方がダウンロードされています。
root@6eb0420fdcfb:/# gpg --list-keys --with-subkey-fingerprints
/root/.gnupg/pubring.kbx
------------------------
pub rsa3072 2020-02-12 [SC] [expires: 2022-02-11]
6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A
uid [ unknown] myname <myname@gmail.com>
sub rsa3072 2020-02-12 [E] [expires: 2022-02-11]
56DD07F4E89478108AC8F9BA8E29C0A8270D3619
秘密鍵は keyserver にアップロードされておらず、ダウンロードもされていません。
root@6eb0420fdcfb:/# gpg --list-secret-keys
root@6eb0420fdcfb:/#
鍵のファイル出力
公開鍵と秘密鍵はファイル出力して共有することもできます。秘密鍵をバックアップして別の PC に保存する際にも利用します。-a で ascii 出力できます。
公開鍵 (subkey を含む)
gpg -a --export 6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A > pub.txt
gpg --import pub.txt
秘密鍵と公開鍵 (subkey を含む)
gpg -a --export-secret-key 6B9911CA3B1A3357D7C18FC09FD02D27A10CE40A > sec.txt
gpg --import sec.txt
暗号化、復号
通信相手の公開鍵を import しておき、それを用いて暗号化します。今回は簡単のため、受信する uid に自分を指定しています。
echo hello > hello.txt
gpg --recipient myname@gmail.com --encrypt hello.txt
受信したユーザは自分の秘密鍵で復号します。
gpg --decrypt hello.txt.gpg
gpg: encrypted with 3072-bit RSA key, ID 8E29C0A8270D3619, created 2020-02-12
"myname <myname@gmail.com>"
hello
実際には更に送信者の秘密鍵で署名し、受信したユーザは送信者の公開鍵で署名を検証します。
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