技术：GPG 将隐私、诚信、信任整合到通信中

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2023-02-15 12:15

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我们常常使用电子邮件来传递信息，它确实给我们带来了便利，但同时我们也需要知道电子邮件其实是一种很糟糕的沟通渠道，因为它的隐私，完整性和可信度至今还是无法确定。所以对于网络安全攻击载体来说，电子邮件仍然是最大的威胁。

如果你正在处理一些重要信息，就应该使用更加安全的方法。传统加密通信的方法中，Bob 需要 Alice 的公钥，并将其添加到自己的数字密钥环中。这之后，Bob 使用 Alice 的公钥加密他自己生成的随机对称密钥。唯一能揭示随机对称密钥的密钥是 Alice 的私钥：

这种方法的一大优势是 Bob 可以使用自己的私钥对消息的哈希进行签名，Alice 可以使用公钥对其进行检查，这样我们就拥有了隐私、完整性和信任。

认识 GPG

Phil Zimmerman 创建了 PGP (Pretty Good Privacy)，并将其发展到 GNU Privacy Guard (GPG)。总的来说，GPG 是一个基于 OpenPGP 的程序，可以生成密钥对，加密和解密数据，对文件进行数字签名和验证数字签名。本文使用 2.4.0 版本。支持 RSA、ELG、DSA、ECDH、ECDSA、EDDSA 等公钥方法。还有 IDEA、3DES、CAST5、BLOWFISH、AES、AES192、AES256、TWOFISH、CAMELLIA128、CAMELLIA192 和 CAMELLIA256 的对称密钥密码，以及 SHA1、RIPEMD160、SHA256、SHA384、SHA512 和 SHA224。支持的压缩方式有 ZIP、ZLIB 和 BZIP2。

为此，我们可以安装 GPG，如果可能的话，GPG 版本 2 是最好的，因为它支持一系列椭圆曲线签名，包括 ECDSA 和 EdDSA。接下来，我们可以用 Python GnuPG 链接到可执行文件。

要创建密钥对，我们需要：类型 (RSA、ECDSA 或 EdDSA)、用户名、他们的电子邮件地址和密码。如果我们有一个 RSA 密钥对，我们可以定义密钥的大小，比如 RSA-1024、RSA-2048 和 RSA-4096。如果我们有 ECDSA，我们需要定义曲线，例如 secp256k1 或 NIST P256。对于 EdDSA，我们通常将曲线定义为曲线 25519( 并使用 Ed25519 作为密钥 )。下面的代码生成了一些密钥类型：

import gnupgimport sysgpg = gnupg.GPG(gnupghome="c:\\gpg")enc="rsa-1024"password="password"user="Fred Bloggs"email="fred@home.com"if (len(sys.argv)>1):  enc=str(sys.argv[1])if (len(sys.argv)>2):  password=str(sys.argv[2])if (len(sys.argv)>3):  user=str(sys.argv[3])if (len(sys.argv)>4):  email=str(sys.argv[4])input_data = gpg.gen_key_input(key_type="RSA",key_length=1024,passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="ecdsa-p256"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="ECDSA",key_curve='nistp256',passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="ecdsa-p384"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="ECDSA",key_curve='nistp384',passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="ecdsa-p521"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="ECDSA",key_curve='nistp521',passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="ecdsa-secp256k1"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="ECDSA",key_curve='secp256k1',passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="eddsa"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="EDDSA",key_curve='ed25519',passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="rsa-1024"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="RSA",key_length=1024,passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="rsa-2048"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="RSA",key_length=2048,passphrase=password,name_real=user,name_email=email)if (enc=="rsa-3072"): input_data = gpg.gen_key_input(key_type="RSA",key_length=3072,passphrase=password,name_real=user,name_email=email)key = gpg.gen_key(input_data)fp = key.fingerprintprint ("Key ID: ",fp) print ("Type: ",enc)ascii_armored_public_keys = gpg.export_keys(fp)print("Public key:\n",ascii_armored_public_keys.replace(chr(13),''))ascii_armored_private_keys = gpg.export_keys(fp,True,passphrase=password)print("Private key:\n",ascii_armored_private_keys.replace(chr(13),''))print("Private key deleted: ",gpg.delete_keys(fp,True,passphrase=password))print("Public key deleted: ",gpg.delete_keys(fp))
RSA-1024 的示例运行：Key ID:  E2728597FE4C56AB211B40F9DCDFA59903EB6813Type:  rsa-1024Public key: -----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
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IiJW-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
Private key: -----BEGIN PGP PRIVATE KEY BLOCK-----
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XA59-----END PGP PRIVATE KEY BLOCK-----

如果现在尝试使用此公钥，会得到：

对于 RSA-2048，我们有更大的密钥，其中 RSA 模数为 2,048 位长：

Key ID:  3F3151C450A6075E643D1AA32D3C1A6A46928499Type:  rsa-2048Public key: -----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
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o7uF-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
Private key: -----BEGIN PGP PRIVATE KEY BLOCK-----
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xPNy-----END PGP PRIVATE KEY BLOCK-----

同样，如果我们将公钥进行粘贴，将得到：

对于采用 NIST P-256 的 ECDSA，我们可以看到缩短的密钥，因为我们只需要一个 256 位私钥和一个 512 位公钥：

对于 NIST P-521，密钥大小更大（私钥为 521 位）：

Key ID:  C2E0A8F95633536EB7D05F4C37D7097A6371A8BEType:  ecdsa-p521Public key: -----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----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gUWO-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----Private key: -----BEGIN PGP PRIVATE KEY BLOCK-----lQEHBGPpWjcTBSuBBAAjBCMEAPANCs9Yv922kx4tTN+0I96OtAnU+nl0chh6+9lWJ+NjabDxH214RfnVJBil8KJxTK0qa93SQ3qCzBD6q+BpbnWCALyKT1qKZD2xJMlAexUhkPW6Xx7qg8tC+URhOJOnQ5KRFZm+45fQh7ymKJlNnaABXJq9i0JU/zaR7IgPr4v3/9Wa/gcDAg3buJmP0QDRyvMGlsik5lqJ7A5UP1HCf8ft5Ngcg2bU60t0WeEywTfj6uoV/2c4BBuCh++JQMBOMULHTpDo64LRLqqDz+hXEvfHiejqDek7MBLXz2ZAm7ot6akzcGaaMT/U/2xHzJ/eXTEmY3FTdS+0G0ZyZWQgQmxvZ2dzIDxmcmVkQGhvbWUuY29tPojXBBMTCgA7FiEEwuCo+VYzU2630F9MN9cJemNxqL4FAmPpWjcCGyMFCwkIBwICIgIGFQoJCAsCBBYCAwECHgcCF4AACgkQN9cJemNxqL7enAIJAf4WHrAwGeoRkUKwohIbplFORfad/HZDZH7GfDxnqKeVLpHtMgSKlX5jhKdNJZwWvgy9BASSsyB+SFyLCLhBj3DoAgkBWnZryEqNXrFGWUFr41HMLEKxXDfEUSieeTCRNkS8zODOWcemdzEc6em/1sqoySP2dmT8NRFxBqaRoyl9MRmyp3c==Zubb-----END PGP PRIVATE KEY BLOCK-----

总体而言，ECDSA 和 EdDSA 用于数字签名，但 RSA 可用于加密和数字签名。不过，RSA 确实有更大的密钥大小。

结论

从许多方面而言，互联网自 1980 年代以来从未真正发展起来，我们使用的协议仍然与当时大同小异。但是，随着时代的更替，网络安全方面一定是可以做得更好的。

Source：https://medium.com/asecuritysite-when-bob-met-alice/privacy-integrity-and-trust-some-day-we-will-integrate-these-into-all-our-communications-the-71040f7e07e0

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