GPG/PGP - подпись, шифрование, web of trust: GPG

Что есть OpenPGP

OpenPGP (RFC 4880), стандарт асимметричной криптографии для data в покое: подписи и шифрование. GPG (GnuPG), main FOSS-имплементация на Linux/macOS. Альтернативы: Sequoia-PGP (Rust, новый), RNP (для Thunderbird).

Назначение исторически:

Шифрованная email-переписка между людьми без CA
Подпись release-артефактов (tar.gz, deb, rpm)
Web of trust, доверие через подписанные публичные ключи

Сегодня:

Git-commit signing (git commit -S)
Package signing: APT-репо, RPM-репо, npm-publish
secrets-tool (pass) для хранения паролей
Sign tarball в release notes (исторически, для верификации)

Email-encryption практически вымерло, заменили Signal/Matrix.

Pair ключей

GPG-ключ, это связка: master-key (для подписи sub-keys) + N sub-keys (encryption, signing, authentication).

Алгоритмы:

RSA 4096, классика, совместимость со всеми
EdDSA Ed25519 для подписи, современный, faster, smaller
Curve25519 (ECDH) для encryption, современный

Default в новых GnuPG, Ed25519 + Curve25519.

Создать:

bash

gpg --full-generate-key

# interactive: выбрать тип, размер, expiry, name+email

Или non-interactive:

bash

gpg --batch --gen-key <<EOF

Key-Type: EDDSA

Key-Curve: ed25519

Subkey-Type: ECDH

Subkey-Curve: cv25519

Name-Real: Alice Example

Name-Email: alice@example.com

Expire-Date: 2y

Passphrase: ...

EOF

Просмотр:

bash

gpg --list-keys                     # публичные

gpg --list-secret-keys              # с приватными

gpg --list-keys --keyid-format LONG # 16-hex fingerprint

Fingerprint и keyID

Каждый ключ имеет:

Full fingerprint, 40 hex-символов (SHA1, 20 байт; или SHA256 в новых): EB42 3B25 14F1 6F5C ...
Long key ID, last 16 hex characters: EB423B2514F16F5C
Short key ID, last 8: 14F16F5C (опасно, легко сколлайдить в spoofing, НЕ использовать)

При импорте/верификации сравнивай по full fingerprint, а не по name/email/short-id.

Подпись (sign)

bash

# Detached-signature (отдельный файл .sig)

gpg --detach-sign release-1.2.tar.gz

▸release-1.2.tar.gz.sig

# Embedded

gpg --sign message.txt              # бинарный + signature внутри

gpg --clearsign message.txt          # ASCII-armor (читаемый)

Verify:

bash

gpg --verify release-1.2.tar.gz.sig release-1.2.tar.gz

# gpg: Good signature from "Alice <alice@example.com>"

# gpg: WARNING: This key is not certified with a trusted signature!

Warning «not certified», потому что ключ не в web-of-trust для тебя. Это ожидаемо при первом импорте, проверка identity ключа на тебе.

Шифрование (encrypt)

Ключевое: шифровать публичным ключом получателя:

bash

# Импортировать публичный ключ Боба

gpg --import bob-public.asc

# Зашифровать ему

gpg --encrypt --recipient bob@example.com message.txt

▸message.txt.gpg

# Боб расшифровывает своим приватным

gpg --decrypt message.txt.gpg

Можно зашифровать нескольким получателям одновременно:

bash

gpg --encrypt -r alice@... -r bob@... -r carol@... file

Internally, random session key (AES) + N copies этого session key, каждая зашифрована публичным ключом получателя.

Keyring

Локальное хранилище в ~/.gnupg/:

~/.gnupg/

  ├── pubring.kbx        # public keys

  ├── private-keys-v1.d/ # приватные (новый формат)

  ├── trustdb.gpg        # web-of-trust info

  └── gpg-agent.conf     # agent settings

Операции:

bash

gpg --import alice.asc                # импорт ключа

gpg --export alice@example.com > alice.asc      # экспорт public

gpg --export-secret-keys alice > alice-private.asc # backup приватного

gpg --delete-key alice@example.com    # удалить public

gpg --delete-secret-key ...           # удалить приватный

ASCII-armor (-a или --armor), base64-обёртка для plaintext- совместимости (email, pastebin):

-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

...

-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

Web of Trust

Концепция вместо CA: вы доверяете тому, кому доверяет тот, кому вы доверяете.

Когда Alice встречает Боба лично, проверяет его fingerprint, и подписывает его ключ своей подписью:

bash

gpg --sign-key bob@example.com

# затем выложить обновлённый ключ Боба обратно

gpg --send-keys --keyserver hkps://keys.openpgp.org BOB_KEY_ID

Bob теперь импортирует и видит подпись Alice. Кто-то третий, кто доверяет Alice, теперь будет доверять Bob'у через её подпись.

Уровни trust в gpg:

unknown, нет данных
never, явно не доверять (отзыв доверия)
marginal, требуется N таких подписей чтобы суммарно доверять
full, одной подписи достаточно
ultimate, свой собственный ключ

Минусы:

Заметно сложно для юзеров
Key-signing parties, вымершая практика
Большинство людей сегодня просто TOFU (trust on first use)
Заменено для большинства cases'ов на CA-style модели (sigstore/[[image-signing-cosign|cosign]], keyless через OIDC)

Keyservers

Раньше: загрузить публичный ключ на keyserver (hkps://pool.sks-keyservers.net), кто угодно скачал. Сейчас:

keys.openpgp.org, современный, valid email confirmation
keyserver.ubuntu.com, для Ubuntu PPA
GitHub, gh keys add, доступно на https://github.com/<user>.gpg

bash

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --recv-keys EB423B2514F16F5C

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --send-keys EB423B2514F16F5C

curl https://github.com/alice.gpg | gpg --import

Git commit signing

Самое массовое современное использование:

bash

# Один раз настроить

git config --global user.signingkey EB423B2514F16F5C

git config --global commit.gpgsign true

# Подписывать commit

git commit -S -m "fix bug"

# Подписывать tag

git tag -s v1.2.3 -m "Release 1.2.3"

# Verify

git log --show-signature

git verify-tag v1.2.3

GitHub/GitLab верифицируют подпись → значок «Verified» на commit'е. Защищает от identity spoofing (любой может закоммитить от Linus Torvalds <torvalds@...>).

Package signing

APT (Debian/Ubuntu):

Каждый репо подписывает Release файл своим GPG-ключом
APT хранит trusted keys в /etc/apt/trusted.gpg.d/
При apt update верифицирует подпись Release

bash

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | \

  sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/docker.gpg

RPM (RHEL/Fedora), то же, но через rpm --import:

bash

rpm --import https://packages.example.com/RPM-GPG-KEY-myrepo

Без подписи apt/dnf будет ругаться warning'ом или ошибкой.

Subkeys и offline master

Best practice:

Master key хранить offline (на USB, в сейфе, на YubiKey)
Subkeys для повседневного использования (Encrypt, Sign, Auth) на ноутбуке
Если subkey скомпрометирован, отозвать его, master целый

Создание subkey:

bash

gpg --edit-key alice@example.com

> addkey

> save

Экспорт только subkeys (без master):

bash

gpg --export-secret-subkeys alice@example.com > subkeys-only.asc

# на ноуте импортировать только это

Хранение на YubiKey/HSM:

bash

gpg --edit-key alice@example.com

> key 1

> keytocard           # перенести encryption-subkey на YubiKey

Revocation

Если приватный ключ утёрян/скомпрометирован, нужно опубликовать revocation certificate. Лучше сгенерить сразу при создании:

bash

gpg --output revoke.asc --gen-revoke alice@example.com

И сохранить в безопасном месте. При компрометации:

bash

gpg --import revoke.asc

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --send-keys EB423B...

# все, кто refresh'ит ключ, увидят revocation

GPG vs cosign vs Signed Commits

| | GPG | [[image-signing-cosign|cosign]] | git-signed-commits | |---|-----|--------|---------------------| | Identity | self-published key + WoT | OIDC-keyless | git config + GPG | | Поддержка signing | универсальна | только OCI artifacts | только git objects | | Когда выбрать | email, packages, file-sigs | container images, supply chain | git history integrity |

Когда что-то пошло не так

gpg: decryption failed: No secret key, у тебя нет приватного ключа для этого ciphertext. Проверь gpg --list-secret-keys и сверь key-id с gpg --list-packets file.gpg.
gpg: signature ... not made by ... key, подпись валидна но другим ключом. Проверь fingerprint sender'а.
Inappropriate ioctl for device при --gen-key в скрипте - pinentry хочет TTY. Установить GPG_TTY=$(tty) или использовать --pinentry-mode loopback --passphrase ....
gpg-agent не находит passphrase, gpg-connect-agent reloadagent /bye или kill старый agent.
apt update ругается NO_PUBKEY, не импортирован ключ репо, скачать с keyserver: apt-key adv --recv-keys (deprecated) или через signed-by в sources.list:
```
deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/foo.gpg] http://repo ...
```
YubiKey не виден, gpg --card-status должен показать. Если нет, pcscd not running или USB permissions.
WoT trust score «marginal», нужно подписать ключ сначала (--sign-key) или поднять trust manually (--edit-key → trust).
Backup приватного ключа потеряли, все зашифрованные ему данные необратимо потеряны. Только revoke. Никакого «password reset» в asymmetric crypto.

Что есть OpenPGP

Назначение исторически:

Шифрованная email-переписка между людьми без CA
Подпись release-артефактов (tar.gz, deb, rpm)
Web of trust, доверие через подписанные публичные ключи

Сегодня:

Git-commit signing (git commit -S)
Package signing: APT-репо, RPM-репо, npm-publish
secrets-tool (pass) для хранения паролей
Sign tarball в release notes (исторически, для верификации)

Email-encryption практически вымерло, заменили Signal/Matrix.

Pair ключей

GPG-ключ, это связка: master-key (для подписи sub-keys) + N sub-keys (encryption, signing, authentication).

Алгоритмы:

RSA 4096, классика, совместимость со всеми
EdDSA Ed25519 для подписи, современный, faster, smaller
Curve25519 (ECDH) для encryption, современный

Default в новых GnuPG, Ed25519 + Curve25519.

Создать:

bash

gpg --full-generate-key

# interactive: выбрать тип, размер, expiry, name+email

Или non-interactive:

bash

gpg --batch --gen-key <<EOF

Key-Type: EDDSA

Key-Curve: ed25519

Subkey-Type: ECDH

Subkey-Curve: cv25519

Name-Real: Alice Example

Name-Email: alice@example.com

Expire-Date: 2y

Passphrase: ...

EOF

Просмотр:

bash

gpg --list-keys                     # публичные

gpg --list-secret-keys              # с приватными

gpg --list-keys --keyid-format LONG # 16-hex fingerprint

Fingerprint и keyID

Каждый ключ имеет:

Full fingerprint, 40 hex-символов (SHA1, 20 байт; или SHA256 в новых): EB42 3B25 14F1 6F5C ...
Long key ID, last 16 hex characters: EB423B2514F16F5C
Short key ID, last 8: 14F16F5C (опасно, легко сколлайдить в spoofing, НЕ использовать)

При импорте/верификации сравнивай по full fingerprint, а не по name/email/short-id.

Подпись (sign)

bash

# Detached-signature (отдельный файл .sig)

gpg --detach-sign release-1.2.tar.gz

▸release-1.2.tar.gz.sig

# Embedded

gpg --sign message.txt              # бинарный + signature внутри

gpg --clearsign message.txt          # ASCII-armor (читаемый)

Verify:

bash

gpg --verify release-1.2.tar.gz.sig release-1.2.tar.gz

# gpg: Good signature from "Alice <alice@example.com>"

# gpg: WARNING: This key is not certified with a trusted signature!

Шифрование (encrypt)

Ключевое: шифровать публичным ключом получателя:

bash

# Импортировать публичный ключ Боба

gpg --import bob-public.asc

# Зашифровать ему

gpg --encrypt --recipient bob@example.com message.txt

▸message.txt.gpg

# Боб расшифровывает своим приватным

gpg --decrypt message.txt.gpg

Можно зашифровать нескольким получателям одновременно:

bash

gpg --encrypt -r alice@... -r bob@... -r carol@... file

Internally, random session key (AES) + N copies этого session key, каждая зашифрована публичным ключом получателя.

Keyring

Локальное хранилище в ~/.gnupg/:

~/.gnupg/

  ├── pubring.kbx        # public keys

  ├── private-keys-v1.d/ # приватные (новый формат)

  ├── trustdb.gpg        # web-of-trust info

  └── gpg-agent.conf     # agent settings

Операции:

bash

gpg --import alice.asc                # импорт ключа

gpg --export alice@example.com > alice.asc      # экспорт public

gpg --export-secret-keys alice > alice-private.asc # backup приватного

gpg --delete-key alice@example.com    # удалить public

gpg --delete-secret-key ...           # удалить приватный

ASCII-armor (-a или --armor), base64-обёртка для plaintext- совместимости (email, pastebin):

-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

...

-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

Web of Trust

Концепция вместо CA: вы доверяете тому, кому доверяет тот, кому вы доверяете.

Когда Alice встречает Боба лично, проверяет его fingerprint, и подписывает его ключ своей подписью:

bash

gpg --sign-key bob@example.com

# затем выложить обновлённый ключ Боба обратно

gpg --send-keys --keyserver hkps://keys.openpgp.org BOB_KEY_ID

Уровни trust в gpg:

unknown, нет данных
never, явно не доверять (отзыв доверия)
marginal, требуется N таких подписей чтобы суммарно доверять
full, одной подписи достаточно
ultimate, свой собственный ключ

Минусы:

Заметно сложно для юзеров
Key-signing parties, вымершая практика
Большинство людей сегодня просто TOFU (trust on first use)
Заменено для большинства cases'ов на CA-style модели (sigstore/[[image-signing-cosign|cosign]], keyless через OIDC)

Keyservers

Раньше: загрузить публичный ключ на keyserver (hkps://pool.sks-keyservers.net), кто угодно скачал. Сейчас:

keys.openpgp.org, современный, valid email confirmation
keyserver.ubuntu.com, для Ubuntu PPA
GitHub, gh keys add, доступно на https://github.com/<user>.gpg

bash

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --recv-keys EB423B2514F16F5C

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --send-keys EB423B2514F16F5C

curl https://github.com/alice.gpg | gpg --import

Git commit signing

Самое массовое современное использование:

bash

# Один раз настроить

git config --global user.signingkey EB423B2514F16F5C

git config --global commit.gpgsign true

# Подписывать commit

git commit -S -m "fix bug"

# Подписывать tag

git tag -s v1.2.3 -m "Release 1.2.3"

# Verify

git log --show-signature

git verify-tag v1.2.3

Package signing

APT (Debian/Ubuntu):

Каждый репо подписывает Release файл своим GPG-ключом
APT хранит trusted keys в /etc/apt/trusted.gpg.d/
При apt update верифицирует подпись Release

bash

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | \

  sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/docker.gpg

RPM (RHEL/Fedora), то же, но через rpm --import:

bash

rpm --import https://packages.example.com/RPM-GPG-KEY-myrepo

Без подписи apt/dnf будет ругаться warning'ом или ошибкой.

Subkeys и offline master

Best practice:

Master key хранить offline (на USB, в сейфе, на YubiKey)
Subkeys для повседневного использования (Encrypt, Sign, Auth) на ноутбуке
Если subkey скомпрометирован, отозвать его, master целый

Создание subkey:

bash

gpg --edit-key alice@example.com

> addkey

> save

Экспорт только subkeys (без master):

bash

gpg --export-secret-subkeys alice@example.com > subkeys-only.asc

# на ноуте импортировать только это

Хранение на YubiKey/HSM:

bash

gpg --edit-key alice@example.com

> key 1

> keytocard           # перенести encryption-subkey на YubiKey

Revocation

bash

gpg --output revoke.asc --gen-revoke alice@example.com

И сохранить в безопасном месте. При компрометации:

bash

gpg --import revoke.asc

gpg --keyserver hkps://keys.openpgp.org --send-keys EB423B...

# все, кто refresh'ит ключ, увидят revocation

GPG vs cosign vs Signed Commits

Когда что-то пошло не так

gpg: decryption failed: No secret key, у тебя нет приватного ключа для этого ciphertext. Проверь gpg --list-secret-keys и сверь key-id с gpg --list-packets file.gpg.
gpg: signature ... not made by ... key, подпись валидна но другим ключом. Проверь fingerprint sender'а.
Inappropriate ioctl for device при --gen-key в скрипте - pinentry хочет TTY. Установить GPG_TTY=$(tty) или использовать --pinentry-mode loopback --passphrase ....
gpg-agent не находит passphrase, gpg-connect-agent reloadagent /bye или kill старый agent.
apt update ругается NO_PUBKEY, не импортирован ключ репо, скачать с keyserver: apt-key adv --recv-keys (deprecated) или через signed-by в sources.list:
```
deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/foo.gpg] http://repo ...
```
YubiKey не виден, gpg --card-status должен показать. Если нет, pcscd not running или USB permissions.
WoT trust score «marginal», нужно подписать ключ сначала (--sign-key) или поднять trust manually (--edit-key → trust).
Backup приватного ключа потеряли, все зашифрованные ему данные необратимо потеряны. Только revoke. Никакого «password reset» в asymmetric crypto.

GPG/PGP - подпись, шифрование, web of trust

Что есть OpenPGP

Pair ключей

Fingerprint и keyID

Подпись (sign)

Шифрование (encrypt)

Keyring

Web of Trust

Keyservers

Git commit signing

Package signing

Subkeys и offline master

Revocation

GPG vs cosign vs Signed Commits

Когда что-то пошло не так

§ команды

§ см. также

GPG/PGP - подпись, шифрование, web of trust

Что есть OpenPGP

Pair ключей

Fingerprint и keyID

Подпись (sign)

Шифрование (encrypt)

Keyring

Web of Trust

Keyservers

Git commit signing

Package signing

Subkeys и offline master

Revocation

GPG vs cosign vs Signed Commits

Когда что-то пошло не так

§ команды

§ см. также