PGP的縮寫是Pretty Good Privacy（優(yōu)良保密協(xié)議）;

PGP是什么?
是一種結(jié)合了對稱加密和非對稱加密，還有數(shù)字簽名和壓縮等步驟的協(xié)議，然而它不光只是一個協(xié)議，它基于協(xié)議規(guī)則，也完成相關(guān)密碼工具集成，開發(fā)成一個完善的系統(tǒng)、一套工具組合。

需求：
在互聯(lián)網(wǎng)上完成一次文件的加密傳輸，要保障其安全性、完備性，還要包含認(rèn)證性，就需要不同工具的配合，這么多工具怎么組合起來使用呢？PGP給出了一個不錯的答案。

PGP 的核心設(shè)計哲學(xué)是“揚(yáng)長避短”，它結(jié)合了四種關(guān)鍵技術(shù)：

• 對稱加密 (Symmetric Encryption): 用于加密實際的消息內(nèi)容，速度快，適合加密大量數(shù)據(jù)。 (e.g., AES, CAST5)
• 非對稱加密 (Asymmetric Encryption): 用于加密“對稱加密的密鑰”，解決密鑰分發(fā)問題。 (e.g., RSA, ECC)
• 數(shù)字簽名 (Digital Signature): 用于驗證消息的完整性和發(fā)送者的身份。 (通常結(jié)合哈希函數(shù)如 SHA-256)
• 壓縮 (Compression): 在加密前壓縮數(shù)據(jù)，節(jié)省空間并增加安全性。

下面梳理 PGP (Pretty Good Privacy) 的加密和解密流程。

加密、解密流程

下面的序列圖清晰地展示了上述流程中 Alice、Bob 以及各方密鑰的交互過程。

PGP不光是一個協(xié)議，也是一套集成好的加密軟件系統(tǒng)，通信雙方都可以使用這個軟件。

一、加密與簽名流程（發(fā)送方）

假設(shè) Alice 要發(fā)送一封加密且簽名的郵件給 Bob。

1. 準(zhǔn)備消息：Alice 寫好明文消息。
2. 數(shù)字簽名 (證明身份和完整性):
   • PGP 使用哈希算法（如 SHA-256）生成明文的摘要 (Digest)。
   • 使用 Alice 的私鑰 對這個摘要進(jìn)行加密，生成數(shù)字簽名。
3. 組裝消息：將原始明文和數(shù)字簽名拼接在一起。
4. 壓縮：對組裝后的消息進(jìn)行壓縮（此步驟可選，但通常默認(rèn)進(jìn)行）。
5. 加密消息內(nèi)容 (保密性):
   • PGP 隨機(jī)生成一個一次性的會話密鑰 (Session Key)。
   • 使用對稱加密算法（如 AES），用這個會話密鑰加密壓縮后的數(shù)據(jù)。
6. 加密會話密鑰 (安全傳輸密鑰):
   • PGP 獲取 Bob 的公鑰。
   • 使用非對稱加密算法（如 RSA），用 Bob 的公鑰 加密剛才生成的會話密鑰。
7. 組裝最終數(shù)據(jù)包：將加密后的會話密鑰和加密后的消息數(shù)據(jù)組合在一起，準(zhǔn)備發(fā)送。

二、解密與驗證流程（接收方）

Bob 收到來自 Alice 的數(shù)據(jù)包。

1. 分解數(shù)據(jù)包：Bob 將接收到的數(shù)據(jù)包分解為兩部分：加密的會話密鑰和加密的消息數(shù)據(jù)。
2. 解開會話密鑰:
   • Bob 使用他自己的私鑰去解密加密的會話密鑰，得到明文的會話密鑰。
3. 解密消息:
   • 使用第 2 步得到的會話密鑰，用對稱解密算法解密加密的消息數(shù)據(jù)，得到壓縮的數(shù)據(jù)。
4. 解壓縮：對解密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，得到原始明文 + 數(shù)字簽名的組合體。
5. 分解明文和簽名：將組合體分解為原始明文和數(shù)字簽名。
6. 驗證簽名 (驗證身份和完整性):
   • PGP 使用相同的哈希算法對收到的原始明文生成一個新的摘要。
   • 使用 Alice 的公鑰 去解密收到的數(shù)字簽名，得到 Alice 當(dāng)初生成的原始摘要。
   • 將新生成的摘要與解密得到的原始摘要進(jìn)行比對。
   • 如果兩者完全一致：證明消息確實來自 Alice（身份真實），且在傳輸過程中未被篡改（完整性）。

總結(jié)：

• 它已經(jīng)實現(xiàn)了一整套安全的加密傳輸工具，屬于開箱即用。
• 對稱加密處理大數(shù)據(jù)（消息本身），非對稱加密處理小數(shù)據(jù)（會話密鑰），完美結(jié)合了兩種加密方式的優(yōu)點(diǎn)又避開了缺點(diǎn)。
• 整個流程的安全建立在公鑰的真實性上（這個是前提條件）。Bob 必須確信他用的 Alice 的公鑰真的屬于 Alice，而不是冒名頂替者。這通常通過“信任網(wǎng)”或“公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 (PKI)”來解決。
• 數(shù)字簽名提供了認(rèn)證和不可否認(rèn)性（Alice 不能抵賴她發(fā)過消息），加密提供了保密性。