当前位置:文档之家› 密码学与信息安全 第16章 电子邮件安全-PGP

密码学与信息安全 第16章 电子邮件安全-PGP

2.使用的算法经过充分的公众检验,且被认为是非常安全的 算法。
3.应用范围广泛,既可作为公司、团体中加密文件时所选择 的标准模式,也可以对互联网或其他网络上个人间的消息 通信加密。
4.不由任何政府或标准制订机构控制。 5.PGP成为标准文档(PFC 3156)。
符号约定
Ks=会话密钥,用于对称加密体制中 PRa=用户A的私钥,用于公钥加密体制中 PUa=用户A的公钥,用于公钥加密体制中 EP=公钥加密 DP=公钥解密 EC=对称加密 DC=对称解密 H=hash函数 || 级联 Z=用ZIP算法压缩 R64=转换为基数64的 ASCII码格式
PGP服务概述
功能 数字签名
消息加密
使用的算法
描述
DSS/SHA或 RSA/SHA
CAST或IDEA或 使用DiffieHellman的 3DES或 RSA
消息的hash码利用SHA-1产生,将 此消息摘要用发送方的私钥按DSS 或RSA加密
将消息用发送方生成的一次性会话 密钥按CAST-128或IDEA或3DES 加密,用接收方公钥按DiffieHellman或RSA算法加密会话密钥, 并与消息一起加密
以上私钥环、公钥环的内容可用用户标识或密钥 标识索引。
密钥环
PGP报文:
消息包括文件名、 消息产生的时间戳。 签名部分包括签 名产生的时间戳、 消息摘要、消息摘 要中的头两个字节、 发送方公钥的密钥 标识。 会话密钥部分包 括会话密钥和标识 发送方加密会话密 钥时所使用的接收 方公钥标识。
PGP消息生成(p413):
当 import 一个人的公钥时,默认是不予信任, 需要通过传统手段(电话、信件等)确认,然后 再对该公钥签名,完成对一个公钥的信任。
更安全的方法是组合使用证书机制。
PGP消息接收(p414):
PGP的公钥分配和管理
PGP被设计为用在各种正式或非正式环境,并没 有建立严格的公钥管理模型。
PGP 的公钥,一般是保存在 Certserver 中,当 PGP 在需要时,会自动连接到服务器中获取。当 然 还有一种方法,就是放在Web/Ftp服务器中, 以只读方式下载获取。
PGP为每一个用户提供私钥环用于存储本用户自 身的公钥/私钥对,同时提供一个所谓的公钥环, 用于存放本用户知道的其他用户的公钥。注意私 钥环中的私钥不是直接存储,而是使用某种对称 加密算法加密私钥后存储,加密所使用的密钥是 由用户口令生成的散列码。也即意味着使用私钥 的时候也需要提供正确的口令才能取出私钥。
电子邮件兼容性
使用PGP时,至少要加密块中将要被传递的部分。 如果只使用签名服务,就必须用发送方私钥对消 息摘要加密。如果使用保密服务,就需要将消息 和签名(如果有)以一次性对称密钥加密,因此, 得到的部分或全部块由任意的8比特流组成。然 而,许多电子邮件系统仅仅允许使用由ASCII码 组成的块。为了适应这个限制,PGP提供了将8 位二进制流转换为可打印的ASCII码字符的功能。
加密密钥和密钥环
PGP使用四种类型的密钥:一次性会话对称密钥、 公钥、私钥和基于对称密钥的口令。
每个用户可能持有多个公钥/私钥对,那么接收方 如何知道发送方使用的哪一个公钥加密会话密钥从 而从自己的若干私钥中选择合适的私钥解密呢? PGP是建立与用户标识相关的密钥标识和公钥间 的映射。PGP的数字签名也类似要使用密钥标识。 因为发送方需要使用一个私钥加密消息摘要,接收 方必须知道应该使用自己若干公钥中哪个公钥解密。
为此目的服务的模式称为基数64转换。
分段和组装
电子邮件工具通常限制消息的最大长度。为 了适应这个限制,PGP自动将长消息分段 使之可以通过电子邮件发送。分段在所有 其他操作之后进行,包括基数64转换。因 此会话密钥和签名部分仅在第一段段首出 现。在接收方,PGP必须剥掉所有的电子 邮件头,并组储时可用ZIP压缩
电子邮件兼容 基数64转换 性
分段
为了对电子邮件应用提供透明性, 一个加密消息可以用基数64转换为 ASCII串
为了符合最大消息尺寸限制,PGP 执行分段和重新组装
认证、保密、认证和保密
p407
PGP的密码功能
压缩
默认时,PGP在签名之后、加密之前要对消息进行压缩。 这可以为电子邮件传输和文件存储节约空间。
第16章 电子邮件安全-PGP
PGP(Pretty Good Privacy)是保障电子 邮件安全的免费开放源码的软件包,它提 供使用数字签名的认证、对称分组加密的 保密、ZIP的压缩、基数64编码的兼容性, 以及分段和组装长电子邮件的功能。
PGP融合了公钥信任模型开发和公钥证书 管理的工具。
15.1 PGP
1.在压缩前生成签名的原因有两个: 对未压缩的消息签名可以将未压缩的消息和签名一起存放,
以在将来验证时使用。而如果对一个压缩的文档签名,则 将来要么将消息的压缩版本存放下来用于验证,要么在需 要验证时再对消息进行压缩。 如果想动态重新压缩消息进行验证,用PGP现有的压缩算 法将比较困难。在压缩之后进行散列和签名,必须要求 PGP的实现采用同一种压缩算法。 2.在压缩后加密消息可以加强密码的安全性。由于压缩后 消息的冗余信息比原文少,使得密码分析更加困难。
由Phil Zimmermann等人提出的PGP可以在电子邮件和文 件储存应用中提供保密和认证服务。
PGP的应用呈爆炸式增长,并迅速普及,原因可大致归纳如 下:
1.提供世界范围内各种免费版本,可运行于各种平台,包括 windows ,UNIX,Macintosh等。另外其商用版得到了 销售商的技术支持。
相关主题