• 关于

    电子邮件加密工作原理

    的搜索结果

回答

加密算法 加密技术是对信息进行编码和解码的技术,编码是把原来可读信息(又称明文)译成代码形式(又称密文),其逆过程就是解码(解密)。加密技术的要点是加密算法,加密算法可以分为对称加密、不对称加密和不可逆加密三类算法。 对称加密算法 对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密,这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES和IDEA等。美国国家标准局倡导的AES即将作为新标准取代DES。 不对称加密算法不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。 不可逆加密算法 不可逆加密算法的特征是加密过程中不需要使用密钥,输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文,这种加密后的数据是无法被解密的,只有重新输入明文,并再次经过同样不可逆的加密算法处理,得到相同的加密密文并被系统重新识别后,才能真正解密。显然,在这类加密过程中,加密是自己,解密还得是自己,而所谓解密,实际上就是重新加一次密,所应用的“密码”也就是输入的明文。不可逆加密算法不存在密钥保管和分发问题,非常适合在分布式网络系统上使用,但因加密计算复杂,工作量相当繁重,通常只在数据量有限的情形下使用,如广泛应用在计算机系统中的口令加密,利用的就是不可逆加密算法。近年来,随着计算机系统性能的不断提高,不可逆加密的应用领域正在逐渐增大。在计算机网络中应用较多不可逆加密算法的有RSA公司发明的MD5算法和由美国国家标准局建议的不可逆加密标准SHS(Secure Hash Standard:安全杂乱信息标准)等。 加密技术 加密算法是加密技术的基础,任何一种成熟的加密技术都是建立多种加密算法组合,或者加密算法和其他应用软件有机结合的基础之上的。下面我们介绍几种在计算机网络应用领域广泛应用的加密技术。 非否认(Non-repudiation)技术 该技术的核心是不对称加密算法的公钥技术,通过产生一个与用户认证数据有关的数字签名来完成。当用户执行某一交易时,这种签名能够保证用户今后无法否认该交易发生的事实。由于非否认技术的操作过程简单,而且直接包含在用户的某类正常的电子交易中,因而成为当前用户进行电子商务、取得商务信任的重要保证。 PGP(Pretty Good Privacy)技术 PGP技术是一个基于不对称加密算法RSA公钥体系的邮件加密技术,也是一种操作简单、使用方便、普及程度较高的加密软件。PGP技术不但可以对电子邮件加密,防止非授权者阅读信件;还能对电子邮件附加数字签名,使收信人能明确了解发信人的真实身份;也可以在不需要通过任何保密渠道传递密钥的情况下,使人们安全地进行保密通信。PGP技术创造性地把RSA不对称加密算法的方便性和传统加密体系结合起来,在数字签名和密钥认证管理机制方面采用了无缝结合的巧妙设计,使其几乎成为最为流行的公钥加密软件包。 数字签名(Digital Signature)技术 数字签名技术是不对称加密算法的典型应用。数字签名的应用过程是,数据源发送方使用自己的私钥对数据校验和或其他与数据内容有关的变量进行加密处理,完成对数据的合法“签名”,数据接收方则利用对方的公钥来解读收到的“数字签名”,并将解读结果用于对数据完整性的检验,以确认签名的合法性。数字签名技术是在网络系统虚拟环境中确认身份的重要技术,完全可以代替现实过程中的“亲笔签字”,在技术和法律上有保证。在公钥与私钥管理方面,数字签名应用与加密邮件PGP技术正好相反。在数字签名应用中,发送者的公钥可以很方便地得到,但他的私钥则需要严格保密。 PKI(Public Key Infrastructure)技术 PKI技术是一种以不对称加密技术为核心、可以为网络提供安全服务的公钥基础设施。PKI技术最初主要应用在Internet环境中,为复杂的互联网系统提供统一的身份认证、数据加密和完整性保障机制。由于PKI技术在网络安全领域所表现出的巨大优势,因而受到银行、证券、政府等核心应用系统的青睐。PKI技术既是信息安全技术的核心,也是电子商务的关键和基础技术。由于通过网络进行的电子商务、电子政务等活动缺少物理接触,因而使得利用电子方式验证信任关系变得至关重要,PKI技术恰好能够有效解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。一个实用的PKI体系还必须充分考虑互操作性和可扩展性。PKI体系所包含的认证中心(CA)、注册中心(RA)、策略管理、密钥与证书管理、密钥备份与恢复、撤销系统等功能模块应该有机地结合在一起。 加密的未来趋势 尽管双钥密码体制比单钥密码体制更为可靠,但由于计算过于复杂,双钥密码体制在进行大信息量通信时,加密速率仅为单钥体制的1/100,甚至是 1/1000。正是由于不同体制的加密算法各有所长,所以在今后相当长的一段时期内,各类加密体制将会共同发展。而在由IBM等公司于1996年联合推出的用于电子商务的协议标准SET(Secure Electronic Transaction)中和1992年由多国联合开发的PGP技术中,均采用了包含单钥密码、双钥密码、单向杂凑算法和随机数生成算法在内的混合密码系统的动向来看,这似乎从一个侧面展示了今后密码技术应用的未来。 在单钥密码领域,一次一密被认为是最为可靠的机制,但是由于流密码体制中的密钥流生成器在算法上未能突破有限循环,故一直未被广泛应用。如果找到一个在算法上接近无限循环的密钥流生成器,该体制将会有一个质的飞跃。近年来,混沌学理论的研究给在这一方向产生突破带来了曙光。此外,充满生气的量子密码被认为是一个潜在的发展方向,因为它是基于光学和量子力学理论的。该理论对于在光纤通信中加强信息安全、对付拥有量子计算能力的破译无疑是一种理想的解决方法。 由于电子商务等民用系统的应用需求,认证加密算法也将有较大发展。此外,在传统密码体制中,还将会产生类似于IDEA这样的新成员,新成员的一个主要特征就是在算法上有创新和突破,而不仅仅是对传统算法进行修正或改进。密码学是一个正在不断发展的年轻学科,任何未被认识的加/解密机制都有可能在其中占有一席之地。 目前,对信息系统或电子邮件的安全问题,还没有一个非常有效的解决方案,其主要原因是由于互联网固有的异构性,没有一个单一的信任机构可以满足互联网全程异构性的所有需要,也没有一个单一的协议能够适用于互联网全程异构性的所有情况。解决的办法只有依靠软件代理了,即采用软件代理来自动管理用户所持有的证书(即用户所属的信任结构)以及用户所有的行为。每当用户要发送一则消息或一封电子邮件时,代理就会自动与对方的代理协商,找出一个共同信任的机构或一个通用协议来进行通信。在互联网环境中,下一代的安全信息系统会自动为用户发送加密邮件,同样当用户要向某人发送电子邮件时,用户的本地代理首先将与对方的代理交互,协商一个适合双方的认证机构。当然,电子邮件也需要不同的技术支持,因为电子邮件不是端到端的通信,而是通过多个中间机构把电子邮件分程传递到各自的通信机器上,最后到达目的地。

一键天涯 2019-12-02 01:26:21 0 浏览量 回答数 0

回答

PGP协议。。。。。 电子邮件的方便、快速、费用低廉等优点,再加上它不但能传送文字信息,还可以附上图像、声音等功能,这使得电子邮件越来越受人们的欢迎。 1 电子邮件的传输过程 电子邮件通过SMTP和POP协议来进行发送和接受,但由于互联网的开放性,邮件内容是以明文的形式在互联网上进行传递。这使得人们在使用电子邮件时不得不考虑其安全因素,因此如何保证电子邮件的机密性、完整性、真实性和不可抵赖性等方面的问题显得尤为重要。 2 PGP介绍 为了使电子邮件在互联网上能够安全运行,开发出了一些安全电子邮件标准:PGP和S/MIME。其中PGP被广泛运用。 PGP(Pretty Good Privacy)是美国人Phil Zimmermann研究出来的,它是由多种加密算法(IDEA、RSA、MD5、随机数生成算法)组合而成,不但能够实现邮件的保密功能,还可以对邮件进行数字签名,使收信人能够准确判断邮件在传递过程中是否被非法篡改。 3 PGP工作原理 3.1 IDEA算法 IDEA属于对称加密算法,即加密密钥和解密密钥相同,具体的算法规则是,将输入数据以每64为一块,对每块进行分组,分为4组,每组16位,作为第一轮的输入,进行相乘、相加、异或等运行后,形成4个子分组,将中间两间进行交换,作为下一轮的输入,经过8轮运算后,同样得到4个子分组,再将这4组重新连接到一起形成密文共64位。 3.2 RSA算法 RSA属于非对称加密算法,也称公钥算法,即加密密钥和解密密钥不同,并且加密密钥可以完全公开,但由于没有解密密钥,即使非法者窃取到了密文和发送者的加密密钥也无法查看内容,解决了对称加密中对密钥管理困难的问题,RSA的安全性取决于对大数的因式分解,这是数学上的一个难题。 RSA算法描述: 1)随意选择两个大的质数p和q,p不等于q,q和p保密; 2)计算n=pq; 3)欧拉函数,φ(n) = (p-1)(q-1),n公开,φ(n)保密; 4)选择一个小于φ(n)的正整数e,满足gcd(e,φ(n))=1,e是公开的加密密钥; 5)计算d,满足de≡1(modφ(n)), d是保密的解密密钥; 6)加密变换:对明文m∈Zn,密文为C=me mod n; 7)解密变换:对密文C∈Zn,明文为m=Cd mod n; 由于RSA涉及的运算非常复杂,所以在运算速度上很慢,因而RSA算法只适合于对少量数据进行加密,如数字签名,一般情况下,如果要对大量信息进行加密,还是采用对称加密算法,因为对称加密速度比公钥加密速度快得多。 3.3 MD5算法 MD5属于Hash函数,可以将任意长度的输入压缩到固定长度的输出,具有多对一的单向特性。可以用于数字签名、完整性检测等方面。 4 PGP提供的业务 PGP提供的业务包括:认证、加密、压缩、与电子邮件兼容、基数-64变换。 4.1 认证 认证的步骤是:①发信人创建信息M;②发信人使用MD5算法产生128位的消息摘要H;③发信人用自己的私钥,采用RSA算法对H进行加密ER,M‖ER连接后进行压缩得到Z;④将Z通过互联网发送出去;⑤接收者收到信息后首先进行解压Z-1,使用发信人的公开密钥采用RSA算法进行解密得出H,用接收到的M计算消息摘要H,将得出的两个H进行比较,如果相同则接收,否则表示被篡改,拒绝。 4.2 加密 加密的步骤:发信人对信息M进行压缩,采用IDEA算法对其进行加密,用接收者的公钥对密钥进行加密,与M进行连接后发出,接收者采用RSA算法进行解密得到会话密钥,将会话密钥按IDEA算法进行解密,并解压缩,并到原文。 在加密过程中,由于信息相对内容较多,因此对信息的加密采用的是对称加密算法IDEA来实现,而密钥采用的是安全强度为高的非对称加密算法RSA实现,通过IDEA和RSA结合,不但提高了邮件传输的安全性,而且在加解密时间上也缩短了。 4.3 压缩 PGP采用ZIP算法压缩信息,这不但节省了存储空间,而且在传输过程中也节省了时间,另外,在对信息进行加密之前压缩,也相当于进行了一次变换,使其安全性增强。 4.4 与电子邮件兼容 由于电子邮件只允许使用ASCⅡ字符串,而PGP的输出却是8位串,为了与电子邮件进行兼容,PGP采用基数-64变换实现将输出的8位串转换为可以打印的ASCII字符串。 4.5 PGP消息分段和重组 电子邮件中对消息内容的长度有限制的,当大于所限制的长度时要进行分段,分段是在所有处理结束之后才进行,所以会话密钥和签名在第一个段开始位置出现。在接收端,PGP将重新组合成原来的信息。 5 PGP安全性分析 由于PGP是一种混合密码体系,它的安全性在于IDEA、RSA、MD5算法的安全性分析。 5.1 IDEA的安全性 在PGP中采用IDEA的64位CFB模式,很多研究者对IDEA的弱点进行了分析,但也没有找到破译的方法,由此可见,IDEA算法也是比较安全的,它的攻击方法只有“直接攻击”或者是“密钥穷举”攻击。(原作者:钟泽秀)5.2 RSA的安全性 RSA算法是非对称密码体制,它的安全性基于大整数的素分解的难解性,经过长期的研究至今也未找到一个有效的解决方案,在数学上就是一个难题,因此,RSA公钥密码体制就建立在对大数的因式分解这个数学难题上。 假设密码分析者能够通过n分解因子得到p和q,那么他很容易就可以求出欧拉函数φ(n)和解密密钥d,从而破译RSA,因此,破译RSA比对n进行因式分解难度更大。 假设密码分析者能够不对n进行因子分解就求出欧拉函数φ(n),那么他可以根据de≡1(modφ(n)),得到解密密钥d,从而破译RSA,因为p+q=n-φ(n)+1,p-q=sqr(p+q)^2-4n,所以知道φ(n)和n就可以容易地求得p和q,从而成功地分解n,所以不对n进行因子分解而直接计算φ(n)比对n进行因子分解难度更大。 假如密码分析者能够即不对n进行因子分解也不需要求φ(n)而是直接求得解密密钥d,那么他就可以计算ed-1,其中ed-1是欧拉函数φ(n)的倍数,因为利用φ(n)的倍数可以容易的分解出n的因子。所以,直接计算解密密钥d比对n进行因式分解更难。 虽然n越大其安全性越高,但由于涉及到复杂的数学运算,会影响到运行速度,那么我们实际运用中,如果来决定n的大小使其既安全其速度又不能太慢,目前n的长度为1024位至2048位比较合理。 研究人员建议,在运用RSA算法时,除了指定n的长度外,还应对p和q进行限制:①p和q的大小应该相差不多;②p-1和q-1都应该包含大的素因子;③gcd(p-1,q-1)应该很小。 5.3 MD5的安全性 MD5是在MD4的基础上发展起来的,在PGP中被用来单向变换用户口令和对信息签名的单向散列算法。它的安全性体现在能将任意输入长度的消息转化为固定长度的输出。目前对单向散列的直接攻击包括普通直接攻击和“生日攻击”。 在密码学中,有这么一句话:永远不要低估密码分析者的能力。这也将是密码设计者与密码分析者的较量,事实上绝对不可破译的密码体制在理论上是不存在的,因此,在实际应用中,一个密码体制在使用一段时间后,会换一些新的参数,或者是更换一种新的密码体制,当然,密钥也是要经常换的。由此可见,PGP软件虽然给我们的电子邮件带来了安全性保障,但它也不是永恒的,也许在不久的将来,由于它的弱点被攻击而被新的安全电子邮件产品所代替。

晚来风急 2019-12-02 01:26:46 0 浏览量 回答数 0
阿里云大学 云服务器ECS com域名 网站域名whois查询 开发者平台 小程序定制 小程序开发 国内短信套餐包 开发者技术与产品 云数据库 图像识别 开发者问答 阿里云建站 阿里云备案 云市场 万网 阿里云帮助文档 免费套餐 开发者工具 企业信息查询 小程序开发制作 视频内容分析 企业网站制作 视频集锦 代理记账服务 企业建站模板