PGP工作原理及其安全体制

CAST-128（或IDEA、3DES）对明文报文和签名进行加密，再使用RSA（或E1Gamal）对会话密钥进行加密。在这里要注意次序，如果先加密再签名的话，别人可以将签名去掉后签上自己的签名，从而篡改签名。
　　
　　图2
　　
　　1.5电子邮件的兼容性
　　
　　当使用PGP时，至少传输报文的一部分需要加密，因此部分或全部的结果报文由任意8bit字节流组成。但由于很多的电子邮件系统只允许使用由ASCII正文组成的块，所以PGP提供了radix-64(就是MIME的BASE64格式)转换方案，将原始二进制流转化为可打印的ASCII字符。
　　
　　1.6压缩
　　
　　PGP在加密前进行预压缩处理，PGP内核使用PKZIP算法压缩加密前的明文。一方面对电子邮件而言，压缩后再经过radix-64编码有可能比明文更短，这就节省了网络传输的时间和存储空间；另一方面，明文经过压缩，实际上相当于经过一次
　　
　　
　　
　　变换，对明文攻击的抵御能力更强。
　　
　　1.7分段和重装
　　
　　电子邮件设施经常受限于最大报文长度（50000个）八位组的限制。分段是在所有其他的处理（包括radix-64转换）完成后才进行的，因此，会话密钥部分和签名部分只在第一个报文段的开始位置出现一次。在接收端，PGP必须剥掉所在的电子邮件首部，并且重新装配成原来的完整的分组。
　　
　　2加密密钥和密钥环
　　
　　2.1会话密钥的生成
　　
　　PGP的会话密钥是个随机数，它是基于ANSIX.917的算法由随机数生成器产生的。随机数生成器从用户敲键盘的时间间隔上取得随机数种子。对于磁盘上的randseed.bin文件是采用和邮件同样强度的加密。这有效地防止了他人从randseed.bin文件中分析出实际加密密钥的规律。
　　
　　2.2密钥标志符
　　
　　允许用户拥有多个公开/私有密钥对：（1）不时改变密钥对；（2）同一时刻，多个密钥对在不同的通信组交互。所以用户和他们的密钥对之间不存在一一对应关系。假设A给B发信，B就不知道用哪个私钥和哪个公钥认证。因此，PGP给每个用户公钥指定一个密钥ID，这在用户ID中可能是唯一的。它由公钥的最低64bit组成（Kuamod264）,这个长度足以使密钥ID重复概率非常小。
　　
　　2.3密钥环
　　
　　密钥需要以一种系统化的方法来存储和组织，以便有效和高效地使用。PGP在每个结点提供一对数据结构，一个是存储该结点年月的公开/私有密钥对（私有密钥环）；另一个是存储该结点知道的其他所有用户的公开密钥。相应地，这些数据结构被称为私有密钥环和公开密钥环。
　　
　　3公开密钥管理
　　
　　3.1公开密钥管理机制
　　
　　一个成熟的加密体系必然要有一个成熟的密钥管理机制配磁。公钥体制的提出就是为了解决传统加密体系的密钥分配过程不安全、不方便的缺点。例如网络黑客们常用的手段之一就是“监听”，通过网络传送的密钥很容易被截获。对PGP来说，公钥本来就是要公开，就没有防监听的问题。但公钥的发布仍然可能存在安全性问题，例如公钥被篡改（publickeytampering），使得使用公钥与公钥持有人的公钥不一致。这在公钥密码体系中是很严重的安全问题。因此必须帮助用户确信使用的公钥是与他通信的对方的公钥。
　

《PGP工作原理及其安全体制(第2页)》