Функции pgp

Сервис PGP включает в себя 5 функций:

• Аутентификация. Обеспечивается с помощью электронной подписи.

• Конфиденциальность. Обеспечивается шифрованием сообщения с помощью одноразового сеансового ключа, сгенерированного отправителем. Сеансовый ключ шифруется с помощью открытого ключа получателя и включается в сообщение.

• Сжатие. Сообщение можно сжать с помощью алгоритма ZIP. Шифрование происходит после сжатия, чтобы усилить криптографическую защиту.

• Совместимость на уровне электронной почты. Система интегрируется с большинством локальных почтовых клиентов.

• Сегментация. Чтобы удовлетворить ограничениям максимального размера сообщений, PGP выполняет сегментацию и обратную сборку сообщения. Сегментация выполняется после всех других операций.

Теоретические сведения

Алгоритмы шифрования с открытым ключом (ассиметричное шифрование) используют несимметричные, или односторонние функции. Это такие функции, значения которых вычислить легко, а значения их аргументов по известному значению функции – практически невозможно.

Y = f(X) – вычисляется легко,

X = f^-1(Y) – практически невозможно.

Принципы шифрования с открытым ключом

1. Криптографическая система генерирует пару взаимосвязанных ключей: открытый ключ для шифрования и секретный – для дешифрации.

2. По открытому ключу невозможно восстановить второй секретный ключ.

Процесс обмена сообщениями в системах с открытым ключом выглядит так:

1. Каждый пользователь в сети генерирует пару ключей: один для шифрования, другой для дешифрации.

2. Каждый пользователь публикует свой открытый ключ, помещая его в общедоступном месте, или передает нужному адресату. Второй ключ остается в личном пользовании и является секретным.

3. Если пользователь А хочет послать сообщение пользователю В, он шифрует сообщение, используя открытый ключ пользователя В.

4. Когда пользователь В получает сообщение, он дешифрует его с помощью своего секретного ключа. Никто другой не сможет расшифровать сообщение, не имея секретного ключа.

Функции хеширования

Функция хеширования, или HASH-код, это один из вариантов кода аутентичности сообщения. Функция хеширования получает на вход сообщение m произвольной длины, а на выход выдает HASH-код Н(m) фиксированного размера. HASH-код является функцией всех битов сообщения и обеспечивает возможность контроля ошибок: изменение любого числа битов в сообщении приводит к изменению HASH-кода.

Функции хеширования используются при создании электронных подписей.

Электронная подпись

Современная электронная цифровая подпись основана на криптографии с открытым ключом, но имеет некоторые отличия от шифрования с открытым ключом.

1. Пользователь вычисляет HASH-код (H(m)) подписываемого сообщения m.

2. Пользователь шифрует своим закрытым ключом вычисленное на первом шаге HASH-значение и получает в результате E(H(m)).

3. Получателю отправляется пара (m, E(H(m))), где m – это само сообщение, а E(H(m)) – электронная подпись HASH-кода, подтверждающая целостность и авторство этого сообщения.

4. Для проверки электронной подписи получатель расшифровывает при помощи открытого ключа отправителя E(H(m)), получая H(m), затем сравнивает его с самостоятельно вычисленным HASH-кодом сообщения m. Если HASH-значения в обоих случаях равны, то электронная подпись считается действительной.