密码学 - PGP 协议

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一个名为 Pretty Good Privacy (PGP) 的加密程序提供了用于数据传输的加密隐私和身份验证。PGP 用于增强电子邮件对话的安全性，以及用于签名、加密和解密文件、目录、消息、电子邮件，甚至完整的磁盘分区。1991 年，菲尔·齐默曼创建了 PGP。

PGP 和相关程序遵循 OpenPGP 标准 (RFC 4880)，这是一个用于数据加密和解密的开放标准。当前版本的 PGP 可以与 GnuPG 和其他与 OpenPGP 兼容的程序一起使用。

网络犯罪分子能够使用受害者的姓名或身份复制通信，使电子邮件成为主要的攻击方法。通过加密数据以使电子邮件通信更私密，PGP 旨在解决此问题并增强电子邮件安全性。

PGP 是最早的免费公钥加密软件之一。最初它被用于公告板系统使用的计算机服务器上，以允许单个用户进行通信。后来，其他程序（如电子邮件）支持它并帮助将其标准化。现在它通常用于保护个人和公司，并已发展成为电子邮件安全的基本标准。

对于在线通信中使用的数据，数据加密程序提供了加密身份验证和隐私。这使得可以使用 PGP 加密和解密文件、电子邮件和文本消息。

PGP 如何工作？

PGP 使用散列、数据压缩和加密技术的组合来发挥作用。它类似于其他广泛使用的加密技术，如安全文件传输协议 (SFTP)（用于保护传输中的数据）、安全套接字层 (SSL)（用于验证网络用户）和 Kerberos（用于保护网站）。

使用公钥方法，PGP 允许用户拥有一个只有他们知道的私钥和一个公开的唯一加密密钥。当用户使用他们的公钥向某人发送消息时，它会被加密；接收者使用他们的私钥对其进行解密。为了在数据在网络上传输时对其进行加密，它将对称和非对称密钥技术与私钥和公钥加密相结合。

PGP 在以下几个阶段工作 -

• PGP 创建了一个巨大的、不可破解的、一次性的公共加密技术，作为随机会话密钥。
• 然后在传输过程中使用接收者的公钥和会话密钥对消息进行加密。接收者将该密钥提供给任何他们希望接收消息的人。
• 一旦消息发送者提供他们的会话密钥，接收者就可以使用他们的私钥解密消息。

虽然 PGP 使用更快的算法，但加密完整消息可能需要一些时间。PGP 通过压缩纯文本数据来提高加密安全性并减少磁盘空间和传输时间。消息的最小化版本使用公钥进行加密，就像整个消息一样。接收者同时获取两者，使用他们的私钥解密整个消息以解锁较短的密钥。

PGP 的公钥版本

PGP 有两个公钥版本 -

• RSA - Rivest-Shamir-Adleman (RSA) 是最早的公钥密码系统之一，它使用国际数据加密算法 (IDEA) 编码生成的短密钥。该过程包括基于解码所需的两个素数生成和发布公钥，以及使用消息摘要算法 (MD5) 生成哈希码。由于 RSA 方法基本上被认为是不可破解的，因此已知高度复杂的恶意软件链（如 CryptoLocker）使用它。但是，由于其相对缓慢，因此此方法对于加密用户数据无效。
• Diffie-Hellman - 此特定版本的 Diffie-Hellman 允许两个用户创建共享私钥，他们可以使用该密钥在不安全的通道上通信数据。它使用安全散列算法 (SHA-1) 和 CAST 算法，使用小密钥加密消息以生成哈希码。

发送方和接收方站点上的 PGP

发送方和接收方站点上的 PGP 可以帮助可视化该过程。下面是一个简单的图表，显示了在发送方站点使用 PGP 加密所涉及的步骤 -

在发送方站点

在发送方站点使用 PGP 加密所涉及的步骤 -

• 消息创建 - 发送方创建他们打算安全发送的消息。
• 密钥生成 - 发送方生成一对加密密钥，其中一个公开共享，另一个保持私密。
• 消息加密 - 使用接收方的公钥加密消息文本，确保只有接收方才能通过私钥对其进行解密。
• 数字签名创建 - 发送方可以使用其私钥在通信上创建数字签名。它用于证明发送方的身份并确保消息未被更改。
• 带有签名的加密消息发送 - 发送方将加密的消息转发给接收方，并发送数字签名。收到此消息后，接收方将使用其私钥进行解密，同时使用发送方的公钥验证消息是否真实。

在接收方站点

在接收方站点使用 PGP 加密时应遵循的步骤 -

• 接收带有签名的加密消息 - 当发送方发送加密的消息及其数字签名时，接收方会收到它。
• 解密消息 - 接收方使用与其公开生成的密钥相匹配的私钥解密加密的消息。
• 数字签名验证 - 为此，接收方使用发送方的公钥验证附加消息的数字签名。这样，可以确认该消息确实是声称的发送方发送的，并且在此过程中没有任何更改。

PGP 的用途

PGP 加密是一个流行的工具，用于保护消息和数据 -

• 机密通信 - 它通过确保只有预期的人才能解密和阅读电子邮件、文件、文本消息以及磁盘分区来对其进行加密。

• 身份验证和完整性检查 − 使用PGP进行数字签名有助于验证发送者的身份，并查明邮件是否被更改过。
• 确保邮件投递 − 公钥附带身份证书，其中包含特定的收件人信息，并提醒任何干扰企图。
• 电子邮件加密 − 为了确保数据安全，通常使用PGP加密电子邮件。
• 数字签名验证 − 使用PGP，可以通过使用数字签名来验证邮件的发送者。在大多数情况下，它将与威胁检测工具结合使用以提高安全性。
• 文件加密 − PGP强大的RSA加密使其适用于保护文件。

PGP的优势

PGP有一些优势 −

• PGP加密的主要优势在于其不可破解的算法。

它已被公认为改进云安全性的最佳方法，并被希望加密其私人对话的用户使用。

这是因为PGP可以防止黑客、政府和国家/地区访问PGP加密的文件或电子邮件。

PGP的劣势

以下是PGP的一些缺点 −

• PGP加密的主要缺点是它并不总是易于使用。PGP需要时间和精力才能完全加密数据和文件，这使得用户更难连接。如果组织想要使用PGP，则需要首先对员工进行培训。
• 它要求用户了解PGP系统的复杂性，以避免在不知情的情况下破坏其安全措施。如果错误地使用PGP或丢失或损坏密钥，可能会发生这种情况，从而在安全至关重要的场景中使其他用户面临风险。
• PGP加密用户消息，但无法为用户提供任何隐私。这使得可以确定通过PGP传输的电子邮件的来源和收件人。