Vous avez jusqu'à la fin de la journée pour m'envoyer votre TP par email (pierre.hyvernat@univ-savoie.fr)

Consignes

Pour ce TP, vous devrez m'envoyer un email (signé et crypté) contenant un petit rapport.

IMPORTANT le sujet du message sera "[info-223] TP3 ...", où les "..." peuvent être n'importe quoi.

Le rapport sera devra être un fichier texte. Les rapports envoyés dans un autre format (pdf, openoffice, openrtf, word) ne seront pas lus.

Faites attention lors de la rédaction du rapport : je ne veux pas lire la suite des commandes que vous avez utilisées. Soyez concis...

Liens utiles


1. GPG et le chiffrement symétrique

1.1. Vérifications

Le but de ce TP est de vous familiariser avec la notion de signature électronique et de chiffrement clé publique / clé privée en utilisant le logiciel GPG (Gnu Privacy Guard : http://www.gnupg.org/). GPG est une version libre du logiciel PGP (Pretty Good Privacy : http://www.pgp.com/) crée par Philip Zimmermann. Bien qu'il existe des clients graphique (GPA par exemple), nous allons utilisez l'outil le plus basique (mais aussi le plus puissant) : le programme gpg en mode texte.

Dans un terminal (Menu Applications --> Accessoire --> Terminal, vérifiez que le logiciel est bien installé avec la commande

$ gpg --version

Créez ensuite un répertoire dans le bureau et positionnez-vous dans ce répertoire :

$ mkdir Bureau/info223-TP3
$ cd Bureau/info223-TP3

1.2. Chiffrement

Si vous partagez une clé secrète avec votre destinataire, vous pouvez utiliser GPG pour faire de la cryptographie symétrique. Pour crypter le fichier "nom_fichier", il faut utiliser la commande :

$ gpg --symmetric --armour nom_fichier

Ceci créera un fichier "nom_fichier.asc" contenant le fichier chiffré. Cette méthode est préférée quand vous voulez par exemple envoyer le fichier par email.

Vous pouvez également créer un fichier crypté binaire. La commande correspondante est

$ gpg --symmetric nom_fichier

Ceci créera un fichier binaire "nom_fichier.gpg" contenant le fichier binaire chiffré.

Utilisez cette commande pour créer un fichier crypté. Vérifier qu'en modifiant un tout petit peu la clé ou le contenu du fichier, le contenu du fichier crypté change énormément.

Vous pouvez pour ceci utiliser un gros fichier texte et regarder ce qui se passe dans le fichier crypté en l'ouvrant avec un éditeur de texte (gedit ou autre).

1.3. Déchiffrement

Pour décrypter, il suffit d'utiliser :

$ gpg --decrypt nom_fichier.asc

(Bien entendu, "nom_fichier.asc" sera remplacé par "nom_fichier.gpg" si le fichier a été crypté en binaire..)

  1. Envoyez un fichier crypté à votre voisin.
  2. Décryptez le fichier chiffré de la question précédente et vérifier que vous obtenez le bon message. (Vous pouvez échanger la clé à l'oral.)
  3. Essayez de décrypter le fichier en utilisant une clé erronée (une seule lettre de différence), que se passe-t-il ?
  4. À votre avis, que peut-on faire pour déchiffrer le fichier si on a perdu la clé ?

2. Gestion des clés publique / privée

2.1. Création des clés

Les clés sont stockées dans un répertoire caché de votre répertoire personnel : .gnupg. Vous êtes la seule personne à avoir accès à ce fichier. De plus, vos clés sont protégées par un mot de passe pour renforcer la sécurité.

Pour créer votre propre clé publique/clé privée, il faut utiliser la commande

$ gpg --gen-key

Remarque : si GPG vous dis qu'il n'a pas assez d'entropie, il faut faire travailler le processeur. Vous pouvez utiliser la commande $ find / -name a dans un autre terminal et attendre un peu...

Pour vérifiez que les clés ont bien été créées, utilisez la commande

$ gpg --list-keys

Vous devriez obtenir quelque chose du genre

$HOME/.gnupg/pubring.gpg
pub   2048R/729616C2 2012-03-20 [expire: 2012-05-19]
uid                  Pierre Hyvernat (info-223 année 2012) <pierre.hyvernat@univ-savoie.fr>
sub   2048R/215D7425 2012-03-20 [expire: 2012-05-19]

qui vous indique que vous avez une clé principale (ligne "pub") qui expire le 19 mai ; et une sous-clé (ligne "sub") qui expire aussi le 19 mai. La ligne "uid" vous donne l'identité de l'utilisateur correspondant.

La clé principale est utilisé pour les signatures, et la sous-clé pour le chiffrement.

Créez votre propre clé et vérifiez son existence.

ATTENTION : votre clé secrète doit rester secrète. Si quelqu'un y a accès, il peut usurper votre identité et lire les messages chiffrés qui vous sont adressés. Votre passphrase doit en garantir la sécurité, car c'est la seul protection que vous avez si quelqu'un peut accéder à votre compte... Choisissez donc une passphrase sûre, et ne la dévoilez à personne.

Ceci est d'autant plus important si vous avez distribué votre clé publique...

2.2. Certificat de révocation

Lors de la création d'une clé importante, il est impératif de créer un certificats de révocation. C'est ceci qui vous permettra de faire savoir que votre clé ne doit plus être utilisée... Un tel certificat pourra servir dans le cas où vous perdez votre clé privée, ou bien vous avez perdu votre passphrase, ou on vous a volé votre ordinateur...

Pour créer un certificat de révocation, il faut faire :

$ gpg --output revoke.txt --gen-revoke uid

où "uid" est l'identité de la clé concernée.

Cette commande génèrera un fichier revoke.txt

Attention : ce fichier permet de supprimer votre clé...

Générez un certificat de révocation de votre clé.

Où le sauvegardez vous ?

2.3. Partage des clés

2.3.1. À la main

Pour envoyer votre clé publique à quelqu'un, vous pouvez commencer par l'exporter avec la commande

$ gpg --output cle.asc --export --armour uid

où "uid" est l'identité (l'adresse email par exemple) de la clé concernée et "cle.asc" le nom du fichier qui contiendra la clé en ASCII.

Si vous voulez exporter la clé en binaire, il faut utiliser :

$ gpg --output cle.gpg --export uid

À l'inverse, pour importer une clé (en binaire ou en ASCII) contenue dans le fichier "cle.asc", il suffit d'utiliser la commande

$ gpg --import  cle.asc
  1. Échangez vos clés avec votre voisin en exportant la votre et important la sienne.
  2. Vérifiez qu'une nouvelle clé apparaît dans la liste affichée par "$ gpg --list-keys".

2.3.2. Avec un annuaire

Pour partager les clés à grande échelle, on utilise plutôt un serveur de clés. Il existe de nombreux serveurs publics, comme par exemple celui du MIT : pgp.mit.edu. Ces serveurs de clés sont tous interconnectés, et il est pour cette raison impossible de pirater ces annuaires... (Il faudrait pour ceci arriver à tous les pirater en même temps !)

Pour ne pas polluer les annuaires publics avec nos essais, nous utiliserons un serveur de clés local installé sur la machine d53.lama.univ-savoie.fr. (Il s'agit de l'ordinateur dans mon bureau...) Ce serveur n'est par contre accessible que depuis le campus.

Pour envoyer une clé sur un serveur, il faut utiliser la commande

$ gpg --keyserver d53.lama.univ-savoie.fr --send-key 0xnnnnnnnn

nnnnnnnn est le numéro de votre clé, càd les chiffres apparaissant après le 1024D sur la première ligne de votre entrée lors de la commande gpg --list-keys. (729616C2 dans mon cas)

Vous pouvez également télécharger des clés sur le serveur avec

$ gpg --keyserver d53.lama.univ-savoie.fr --recv-key 0xnnnnnnnn

Le plus simple pour trouver le numéro de la clé de quelqu'un dans l'annuaire est d'utiliser l'interface web : http://d53.lama.univ-savoie.fr:11371. Vous pouvez aussi utiliser une commande gpg:

$ gpg --keyserver d53.lama.univ-savoie.fr --search-keys hyvernat

pour chercher ma clé.

Enregistrez votre clé dans l'annuaire d53.lama.univ-savoie.fr, et récupérez ma clé ainsi que celle de votre (vos) voisin(e/s).

2.3.3. Vérifier et contre-signer une clé

Chaque clé possède une « empreinte digitale ». Quand vous récupérez une clé, il est important de vérifier cette empreinte... Cette empreinte est suffisamment petite pour être facilement transmissible (carte de visite etc.)

Par exemple, ma clé possède l'empreinte

  4EB0 814A 796F A631 F2E3  3004 277B 0890 7396 16C2

Comme on ne peut pas faire confiance à une page web, je vous l'écrirais au tableau...

Pour trouver l'empreinte d'une clé, vous pouvez utiliser

$ gpg --fingerprint

qui listera toutes les clés connues avec leur empreinte. Si vous mettez une chaîne de caractères à la fin de la commande, cela ne listera que les clés qui contiennent la chaîne en question. (Pratique quand vous avez beaucoup de clés.)

Une fois que vous avez vérifié une clé, vous pouvez l'authentifier pour dire « je fais confiance à cette clé... » On parle de contre-signature. La commande est simplement :

$ gpg --sign-key uid

où "uid" est l'identité de la clé à authentifier.

Une fois que vous avez contre-signé une clé, vous pouvez la renvoyer à l'annuaire pour qu'il prenne en compte votre signature sur la clé publique :

$ gpg --keyserver d53.lama.univ-savoie.fr --send-key 0xnnnnnnn
  1. Vérifiez l'empreinte des clés que vous avez récupérées, et authentifiez les.
  2. Donnez moi votre empreinte, en main propre, c'est à dire en l'inscrivant sur la feuille que j'aurais amené pour le TP...
  3. Contre-signez ma clé, et renvoyez la sur l'annuaire. Vérifiez, avec l'interface web ( http://d53.lama.univ-savoie.fr:11371) que ma clé a bien été contre-signée.

3. Signature électronique

3.1. Signature

Maintenant que vous avez des clés, vous pouvez signer des messages. Pour cela, il faut utiliser :

$ gpg --clearsign fichier

pour signer le fichier "fichier". Ceci créera un nouveau fichier "fichier.asc" qui contiendra le fichier original avec une signature vous authentifiant.

La commande

$ gpg --detach-sign fichier

permet elle de créer uniquement une signature (binaire) pour le fichier en question. Cette signature (fichier "fichier.sig") devra être envoyé avec le fichier original.

Pour un fichier texte, la première méthode est préférable. (Sauf si c'est un email et que votre logiciel gère les signatures en pièce jointe...) Pour un fichier binaire, il faut mieux utiliser la seconde méthode.

3.2. Vérification

Pour vérifier un fichier signé, on utilise

$ gpg --verify fichier.asc

Il faut bien entendu pour cela disposer de la clé publique de la personne qui a signé le document.

  1. Comparez les signatures d'un document original (par exemple : « Les misérables » de Victor Hugo et du même document où vous avez passé une lettre de minuscule à majuscule.
  2. Vérifiez la signature d'un message que votre voisin vous enverra.
  3. Vérifiez la signature d'un message qui a été modifié après signature. Que se passe-t-il ?

Deux versions du sujet du TP signé se trouvent ici et .

  1. Quelle est la bonne version ? Décrivez les étapes nécessaires pour cette vérification.
  2. Quelles sont les différences entre les deux fichiers ?
  3. Quelle a été la clé utilisée pour créer cette signature (clé publique ou clé privée, de qui) ?
  4. Quelle a été la clé utilisée pour vérifier cette signature ?

4. Chiffrement

4.1. Chiffrement

Le principe est le même que pour la signature : on utilise

$ gpg --encrypt --armour fichier

pour obtenir un fichier ASCII "fichier.asc" contenant le fichier original crypté. GPG nous demandera les destinataires, à choisir parmi les gens dont on possède les clés publiques.

Si on veut obtenir un fichier binaire, la commande devient :

$ gpg --encrypt fichier

pour obtenir un fichier "fichier.gpg" contenant le fichier original crypté.

4.2. Déchiffrement

Toujours pareil : pour décrypter, on utilise

$ gpg --decrypt fichier
  1. Testez le cryptage / décryptage avec votre voisin...
  2. Si vous voulez crypter et signer un fichier, quels sont les différences entre :
    • signer puis crypter,
    • crypter puis signer ?

4.3. Fonctionnement (Bonus)

GnuPG a un fonctionnement un peu plus subtil qu'un simple cryptage avec un algorithme clé privée / clé publique :

Aller lire la partie 2.1 de la RFC "OpenPGP" et décrivez comment un message est crypté / décrypté par GnuPG.

5. Réseau de confiance

Lisez les parties 3.2, 4.1.4 et 4.2 du manuel de GPG et décrivez succinctement le concept de réseau de confiance.

6. FIN

Pour rappel, voici ce que doit contenir votre rapport (au format txt) :

  1. vos constatations / expérimentations des questions 1 et 2
  2. vos réponses pour les questions 4, 8 et 9,
  3. un petit paragraphe pour la question 12 (et 11 si vous l'avez faite).