情報セキュリティ

1. q q 情報セキュリティ 第１０回：２００５年６月１７日（金） q q

2. 今後の予定 • 第１０回：６月１７日 • 落ち穂拾い（１） • 暗号化ソフトウェア：PGPとGnuPG，SSH • 第１１回：６月２４日 • サーバセキュリティ • 第１２回：７月１日 • 理論：計算論，暗号プロトコル • 第１３回：７月８日 • 企業・組織のセキュリティ：ＩＳＭＳ，個人情報保護法 • 第１４回：７月１５日 • 落ち穂拾い（２），おさらい問題 • 第１５回：７月２２日 • 試験

3. 落ち穂拾い：ＲＳＡの安全性（１） • 素因数分解が効率よく行えるなら，ＲＳＡは安全でない． • 略証： • NとEを既知とし，（素因数分解により）Nの素因数pが知られているときに，Dを計算できればよい． • q=N/p，L=lcm(p-1,q-1) とし，aE+bL=1を満たす整数の組(a,b)を拡張ユークリッド法により求めれば，D = a mod L．

4. 落ち穂拾い：ＲＳＡの安全性（２） • 離散対数問題を効率よく解けるなら，ＲＳＡは安全でない． • 略証： • NとEを既知とし，ここから「任意の整数値Mに対して(ME mod N)D mod N = M」となる整数Dを計算できればよい． • 整数n1を2≦n1＜N の範囲で任意に選び，n2=n1E mod Nを計算してから，n2x mod N = n1を満たす整数xを求めると（離散対数問題），D=xかもしれない． • n1がNの生成元であれば，D=xとしてよい． • n1がNの生成元でなければ，複数の解があり得るが，n1をいくつか選んで計算すれば，Dを特定できる可能性が高くなる．

5. 本日学ぶこと • 暗号化ソフトウェア • PGP (Pretty Good Privacy) とGnuPG (GNU Privacy Guard) …メールやファイルの暗号化 • SSH (Secure SHell) …通信の暗号化

6. PGPの鍵リング（key ring） • 各利用者が鍵を管理 • それぞれの鍵は，作成者も鍵長も暗号アルゴリズムも様々 • takehiko@sys.wakayama-u.ac.jpの鍵は，だれでも生成可能 • GnuPGでは，~/.gnupg 以下のファイル

7. GnuPGで行う操作（１） • 自分の鍵（公開鍵＆プライベート鍵） • 鍵ペア生成 • 破棄証明書の作成 • 公開鍵暗号による復号 • 署名（ファイル，他人の鍵） • 他人の鍵（公開鍵） • インポート • 署名 • 信頼度設定 • 公開鍵暗号による暗号化 • 署名の検証

8. GnuPGで行う操作（２） • 鍵リング • 鍵の書き出し（テキスト化） • 鍵のインポート・削除 • 鍵一覧・fingerprint • 公開鍵サーバへ鍵を送受信 • その他 • 公開鍵サーバで鍵の検索 • 対称暗号による暗号化と復号 • 使い方は，ここをブックマーク！ • http://seorg.moo.jp/nateha/index.php?GnuPG

9. PGPのインポート（import） • 鍵を鍵リングに取り込むこと • 主に他人の公開鍵 • 自分の鍵（公開鍵＆プライベート鍵）は，鍵ペア生成で自動的にインポートされる • 破棄証明書をインポートすることも • 鍵の入手方法は… • 本人，または信頼できる人からファイルで • インターネットで，公開鍵サーバ（keyserver）から • インポートの後は？ • まず①正当性を確認，②自分の鍵で署名，③信頼度設定 • そうすれば，暗号化や，署名の検証ができる．

10. 公開鍵をインポートしたら • 他人の公開鍵をインポートしただけでは • その鍵が正当なものかわからない． • その鍵で暗号化・署名の検証などをしてはいけない． • 正当性の確認：所有する鍵のfingerprintを求め，別に公開されているfingerprintと照合する． • 「Takehiko Murakawa <takehiko@sys.wakayama-u.ac.jp>」（ID: 3A423EBE）のfingerprintは564B 8D8E C58A 0D78 8294 F3E9 0D23 DE18 3A42 3EBE • 自分のプライベート鍵で「鍵に署名」をつけると，自分はその鍵を信頼したことになる． • 信頼度（所有者信頼）は，第三者がその鍵を信頼するための情報 • 信頼度情報を，公開鍵サーバに送ることができる．

11. 鍵の破棄 • 鍵リングから鍵を削除するコマンドを実行する • 自分の鍵は？ • 鍵ペア生成後すぐ，破棄証明書を作成しておく • 不要になったほかに，漏洩（compromise）の疑惑があれば，破棄証明書を鍵リングにインポートしたのち，公開鍵サーバに送信すればよい．（鍵リングからの削除はしないほうがよい．）

12. Windowsで利用可能なGnuPG • Cygwinのgpgコマンド • Windows Privacy Tools (WinPT)

13. PGPで暗号化・復号のできるメールクライアントPGPで暗号化・復号のできるメールクライアント • Windows用 • Datula （シェアウェア） • Becky! （シェアウェア） • Thunderbird + enigmail など • Linux用 • Sylpheed （６階演習室ではできない） • Emacs + Mew

14. PGPで暗号化メールを送ってみたい人へ • 第２回レポートを， 「Takehiko Murakawa <takehiko@sys.wakayama-u.ac.jp>」の鍵で暗号化してメールで送ってかまいません． • 期限は，Thu, 23 Jun 2005 12:00:00 +0900まで．それ以降のメールは平文で送ること． • 復号できたら，その旨返信するとともに，加点します． • 復号できなかったら，再送依頼のメールを送ります． • メールクライアントで暗号化するのでも，レポートのファイル(doc, pdf, txt)を暗号化して添付するのでもかまいません． • ディジタル署名はつけないでください．

15. SSH • リモートホストとの通信を安全に行うためのプロトコル • クライアントは，サーバ（リモートホスト）の認証をする • サーバは，ユーザの認証をする • telnet, rlogin, ftp などのコマンドを置き換える • SSL/TLSやVPN (Virtual Private Network)とは別物 ローカルホスト （ＳＳＨクライアント） リモートホスト （ＳＳＨサーバ）

16. SSHでできること • リモートログイン…ssh, slogin • ポートの転送（ポートフォワーディング） • ファイルのコピー…scp • FTPと似た方法でファイルをコピー…sftp

17. SSHの種類 • 製品かフリーか • SSH Tectia…SSH社の製品 • OpenSSH…フリー．Linuxでも広く使われている • プロトコルバージョン • SSH1…安全性に問題があり，使われない • SSH2…広く使われている • 製品のバージョンとは別！

18. 準備 • リモートホストでSSHサーバを起動させておく • TCPのポート番号22にアクセスできるようにしておく

19. SSH2プロトコルの概要 クライアント サーバ 接続要求 バージョン番号通知，ＩＤ交換 鍵交換，ホスト認証，暗号化情報の交換 セッション暗号化，ユーザ認証 データ通信 『情報セキュリティプロフェッショナル総合教科書』p.374より（一部改変）

20. SSH2で使用される暗号アルゴリズム • 公開鍵認証 • RSAまたはDSAによるディジタル署名 • 鍵の共有 • Diffie-Hellman鍵交換の修正版 • 認証後のデータ通信 • AES / 3DES / Blowfish / Arcfour / CAST などから選ぶ • データ通信の暗号化は公開鍵暗号ではなく対称暗号 • 鍵の共有や公開鍵認証で乱数を使うが，チャレンジ-レスポンス方式ではない（SSH1では使用する）

21. サーバ公開鍵について ホスト認証（利用者から見たサーバの認証）の注意点 • サーバ公開鍵（サーバのホスト公開鍵）は，ＳＳＨサーバが最初に１回だけ生成する．（ユーザは生成しない．） • サーバ公開鍵の送付時にMan-in-the-middle攻撃が可能！ • 最初に送付されるサーバ公開鍵は，ユーザの目で確認して，yes/noを選ばなければならない． • 確認方法…fingerprintの照合 • 自己責任で「yes」を選ぶこともある • サーバ公開鍵を，何らかのメディアで転送してもよい． • サーバ公開鍵は ~/.ssh/known_hostsに保存される． • それ以降の同じサーバとの接続では，自動的に確認される． • サーバが鍵を作り直したら，クライアント側は古い公開鍵情報を削除しなければならない．

22. ユーザ認証の方法 ユーザ認証（サーバから見た利用者の認証）の注意点 • パスワード認証 • ログインごとにパスワードを入力 • 従来のリモートログイン（telnet, ftpなど）を安全に行える • 字数が少なく安全性にやや不安 • 公開鍵認証 • ログインごとに，ログイン用パスワードとは異なるパスフレーズ（passphrase）を入力 • エージェント（ssh-agentコマンド）の利用により，パスフレーズ入力の省力化が可能 • あらかじめローカルホストで鍵ペアを生成し，リモートホストの ~/.ssh/authorized_keysに公開鍵を登録しておく． • どの認証方法を許可するかは，/etc/sshd/sshd_configに記載する（編集にはroot権限が必要）．

23. ポート転送 • 学外から「ssh-L10110:ＰＯＰサーバ:110　リモートホスト」を実行すると • リモートホストにログインし，コマンド実行などができる． • ローカルホストでは，「ＰＯＰサーバ:25」に代えて「localhost:10110」でメール受信（POP）が安全にできる． • リモートホスト-ＰＯＰサーバ間は暗号化されていない ＰＯＰ サーバ リモート ホスト ローカル ホスト • 「ssh-Lポート番号:localhost:ポート番号リモートホスト」 が有用なことも

24. Windowsで利用可能なSSHクライアント • Cygwinのsshコマンド • UNIX上のコマンドとほぼ同じ動作 • PuTTY • リモートログイン • ＧＵＩで各種設定 • WinSCP • ＧＵＩでファイル送受信

25. ファイル構成（Linuxの場合） • GnuPG • ~/.gnupg • gpg.conf • pubring.gpg • random_seed • secring.gpg • trustdb.gpg • SSH • ~/.ssh • config • known_hosts • authorized_keys • id_rsa.pub • id_rsa • いずれのディレクトリも，パーミッションは 700 (他のユーザからは読み書き実行できない）にする． • 各ファイルのパーミッションは 600 が望ましい． • 詳細は，man gpg と man ssh で

26. 暗号化通信の実演 • 暗号化したいファイルを右クリックし，WinPTの機能で暗号化 • パスワードやパスフレーズは入力しない • CygwinのscpコマンドでLinux計算機にコピー • パスワード認証 • CygwinのsloginコマンドでLinux計算機にログイン • ここでも，パスワード認証 • リモートホストのシェル上で，gpgコマンドによりファイルを復号 • プライベート鍵を使うためのパスフレーズを入力 • 復号されたファイルが同じものかを，それぞれでmd5sumコマンドを実行して確認

27. まとめ • PGPは，メールやファイルを暗号化するためのソフトウェア • SSHは，通信を暗号化するためのプロトコル • 最低１回は，人手による鍵の正当性確認が行われる．