摘要电子邮件是分布式网络环境中使用最为普遍的应用过程，其安全可靠性要求系统能提
供保密和认证业务，而pgp恰好提供了保密和认证服务。pgp是一个基于rsa公钥加密体系
的邮件加密软件，本文介绍了pgp的算法设计和工作流程并分析了它的安全性，发现pgp具
有较高的安全性。
关键词pgp认证安全性
中图分类号：tp393文献标识码：a
1pgp算法的工作流程
1.1数字签名
发送消息时pgp操作的第一步是数字签名过程。数字签名的工作步骤如下：
（l）发送者形成一个消息；
（2）pgp采用mds算法派生消息的128bit散列码；
（3）发送者规定此次操作所采用的秘密密钥，且提供一个密语，以此启动pgp解密发送
者的秘密密钥；
（4）pgp用发送者的秘密密钥采用rsa算法加密散列码，将结果附到该消息。对应发送
者的公钥的密钥id附到签名后。
接收者的pgp按以下3个步骤处理数字签名：
（1）pgp取附到签名后的密钥id，以此从公开密钥环上提取正确的公开密钥；
（2）pgp以发送者的公钥采用rsa算法解密，恢复散列码；
（3）pgp将此消息派生出散列码，且与解密的散列码比较。若两者一致，消息得到确认
予以接收。
mds与rsa的组合构成有效的数字签名机制。鉴于rsa体制的强度，接收者应确信只有
相应秘密密钥的拥有者才能产生此签名。此外鉴于mds的强度，接收者还能确信，没有别人
能产生与此散列码相配的新消息，从而也确信原消息的签名。
1.2消息加密
pgp提供的另外一项基本服务是加密，即对需传输的消息或在本地需存贮的文件进行加
密。在这两种情况下，采用普通加密算法idea。
自然，人们必须解决密钥分配问题。对pgp而言，每一个密钥仅使用一次，即对每个消
息产生一组128bit随机数作为新的密钥。虽然这个密钥在文件中叫做消息密钥，然而实际上
它仅用一次。正因为它仅用一次，所以消息密钥仅限定在该消息，且与消息一道传输。为
护密钥，将密钥用接收者公开密钥采用rsa算法加密。操作过程如下：
（1）pgp产生128bit随机数，仅用作这次消息的消息密钥。
（2）pgp以此消息密钥采用idea算法对消息加密。
（3）pgp以接收者的公开密钥采用rsa算法加密消息密钥，将结果附到消息后。接收者
的公开密钥id附到已加密的消息密钥之后。
接收端需完成以下4个操作：
（1）pgp取得附到消息的密钥id，以此从秘密密钥环提取正确的秘密密钥。自然一个用
户可能有多于一个的秘密密钥；
（2）接收者提供密语，以启动pgp解密接收者的秘密密钥；
（3）pgp以上述秘密密钥，采用rsa算法解密并恢复消息密钥；
（4）pgp以上述消息密钥采用idea算法解密消息。
对同一个消息采用两种密码服务，首先，对原文消息产生数字签名，并附到消息的后面。
其次，在压缩之后，对已压缩的原文和签名利用idea算法进行加密，且消息密钥用rsa加密。
总之，加密过程完成两种服务，发方用其秘密密钥对消息签名，之后，用消息密钥对消息加
密，用收方的公开密钥对消息密钥加密。
1.3邮件兼容
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
的8比特流组成。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
提供了基数64转换，将原始二进制流转化为可打印的ascⅱ字符。
1.4数据分段
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。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。分段是在所有其他的操作之后进行，
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。
2pgp安全性分析
pgp在安全性问题上的审慎考虑体现在pgp的各个环节。pgp程序对随机数的产生是很审
慎的，关键的随机数（像rsa密钥）的产生是从用户敲键盘的时间间隔上取得随机数种子的。
pgp在加密前使用pkzip算法对明文进行预压缩处理。一方面对电子邮件而言，压缩后加密
再经过7bits编码