2.1 Ce este PGP?

Cerintele de securitate in posta electronica au condus la realizarea mai multor pachete de programe destinate protectiei criptografice a scrisorilor trimise prin retele. Dintre acestea, cel mai popular este PGP (Pretty Good Privacy) dezvoltat de Philip Zimmermann in SUA. Acest pachet de programe a starnit serioase controverse, datorita raspandirii sale pe Internet si a folosirii lui in toata lumea, fara sa se respecte drepturile de licenta si de export, destul de rigide in privinta algoritmilor criptografici. Zimmerman a fost anchetat, in 1994, de o comisie federala, pentru acuzatia de nerespectare a legilor americane privind exportul de sisteme criptografice. FBI l-a invinuit pe Zimmerman de punerea pe Internet a PGP-ului, in arhive publice, ceea ce a condus la o raspandire necontrolabila a utilizarii sale. PGP-ul este folosit astazi de categorii de utilizatori diverse, de la simpli studenti si particulari pana la organizatii nationale, internationale si agentii guvernamentale. h1c10cv
PGP este un pachet de programe destinat protectiei postei electronice si a fisierelor, prin cifrare clasica si cu chei publice. Cu ajutorul sau se pot stabili modalitati sigure de comunicatie intre persoane, nefiind necesara schimbarea prealabila a unor chei de cifrare. PGP include un sistem sigur de gestiune a cheilor, autentificarea datelor prin semnatura digitala si compresia datelor. El functioneaza pe diferite platforme: MS-DOS, UNIX, VAX/VMS si altele. PGP satisface trei cerinte fundamentale: a) caracterul privat al postei electronice, ceea ce inseamna ca doar destinatarul desemnat al scrisorii poate citi continutul acesteia; b) autentificarea emitatorului; c) autentificarea mesajelor.
Iata ce poate face PGP-ul:
- criptarea fisierelor: poate fi folosit pentru a cripta fisiere proprii, folosind algoritmul de criptare cu chei secrete IDEA; dupa criptare, fisierul poate fi decriptat doar de cineva care cunoaste parola de criptare a fisierului;
- crearea de chei secrete si publice: aceste chei sunt necesare pentru a cripta si semna mesajele transmise sau pentru a decripta mesajele primite;
- gestionarea cheilor: PGP-ul poate fi folosit pentru a crea si intretine o baza de date care sa contina cheile publice ale persoanelor cu care vrem sa corespondam;
- transmiterea si receptionarea de mesaje e-mail criptate: cu ajutorul PGP-ului se pot trimite scrisori criptate si decripta scrisorile primite;
- folosirea semnaturilor digitale: PGP-ul poate face o semnatura electronica a documentelor sau poate verifica semnatura oricarei persoane;
- certificarea cheilor: PGP-ul asigura aceasta prin semnarea electronica a cheilor publice;
- revocarea, dezactivarea si custodia cheilor: daca cheile sunt compromise, acestea pot fi revoate sau dezactivate; acestea pot fi tinute la loc sigur, folosind facilitatile de custodie;
- configurarea dupa necesitati a PGP-ului: setarile variabilelor din fisierul de configurare a PGP-ului pot fi schimbate;
- folosirea serverelor de chei PGP de pe Internet: va puteti adauga cheia publica la o baza de date server sau puteti obtine alte chei publice care se afla pe server.

2.2 Criptarea folosita de PGP

Securitatea tuturor sistemelor criptografice se bazeaza pe o cheie criptografica. Sistemul de criptare cu chei private, numit de PGP criptografie conventionala, foloseste o singura cheie, cheia privata, atat pentru criptare cat si pentru decriptare. In sistemele cu chei publice, un proces matematic genereaza doua chei inrudite matematic. Un mesaj criptat cu o cheie poate fi decriptat doar cu perechea sa. PGP-ul nu reclama un schimb prealabil de chei intre utilizatori. El foloseste o combintie a sistemelor criptografice simetrice si cu chei publice:
- sistem simetric, bazat pe cifrul IDEA (International Data Encryption Standard) cu o singura cheie K, pentru cifrarea continutului scrisorilor sau fisierelor;
- sistem asimetric RSA (cu doua chei, E si D) pentru protectia si distributia cheii K de unica intrebuintare (numita si cheie de sesiune) cu care se face cifrarea simetrica a scrisorii, precum si pentru autentificarea prin semnatura digitala a mesajului si a emitatorului.
PGP-ul foloseste urmatoarele elemente in asigurarea securitatii: a) cheie publica: cheia publica a unei persoane este folosita pentru criptarea mesajelor destinate acelei persoane; doar acea persoana va putea decripta si citi mesajele. Cheia se numeste publica, deoarece proprietarul ei o face publica fara compromiterea securitatii sistemului; b) cheie secreta: este folosita pentru decriptarea mesajelor care au fost cifrate cu o cheie publica. Cheia se numeste secreta sau privata deoarece pentru a asigura securitatea conversatiilor trebuie tinuta secreta; daca cineva obtine cheia secreta a unei persoane, putea citi mesajele destinate acelei persoane; c) cheie sesiune: aceasta cheie este generata aleator, pentru fiecare mesaj. Cheia de sesiune PGP este o cheie pentru algoritmul IDEA, de 128 de biti. Pasii facuti de PGP in criptarea unui mesaj si transmiterea sa prin e-mail sunt:
1) creeaza aleator o cheie de sesiune pentru mesaj;
2) foloseste algoritmul IDEA pentru criptarea mesajului cu cheia de sesiune;
3) foloseste un algoritm RSA pentru criptarea (anveloparea) cheii de sesiune cu cheia publica a destinatarului;
4) leaga impreuna mesajul criptat si cheia de sesiune criptata si le pregateste pentru transmitere.
PGP-ul trateaza automat cheile sesiune, fara nici o interventie din partea utilizatorului. d) certificate de chei: PGP-ul tine fiecare cheie publica intr-un certficat al cheii. Fiecare astfel de certificat contine:
1) cheia publica propriu-zisa;
2) unul sau mai multi identificatori de utilizator (user ID) pentru creatorul cheii (de obicei numele persoanei si adresa de e-mail);
3) data in care a fost creata cheia;
4) optional, lista de semnaturi digitale furnizate de persoane care confirma corectitudinea cheii. e) inele de chei: PGP-ul tine toate cheile publice ale persoanelor cu care comunica un anumit utilizator intr-un singur fisier, numit keyring. Folosirea unui fisier, pentru toate cheile publice, este mult mai eficienta decat tinerea fiecarei chei in fisierul ei propriu. Majoritatea utilizatorilor folosesc doua fisiere keyring:
- secring.pgp -; inelul de chei secrete; in acest fisier utilizatorul isi tine toate cheile sale secrete;
- pubring.pgp -; inelul de chei publice; cu cheile persoanelor cu care utilizatorul comunica. f) parole (pass phrases): de fiecare data cand este creata o pereche de chei cheie publica -; cheie secreta, PGP-ul cere crearea si introducerea unei parole. Cea mai importanta functie a acestei parole este aceea de a decripta cheia secreta pe care PGP-ul o tine in secring.pgp. Daca nu se cunoaste parola corespunzatoare, cheia secreta nu poate fi folosita. Se poate asocia cate o parola pentru fiecare cheie secreta sau o parola unica, pentru toate cheile secrete. Parola este ceruta in urmatoarele situatii:
- cand se incearca decriptarea unui mesaj;
- cand se incearca semnarea unui mesaj cu cheia secreta;
- daca se incearca criptarea unui fisier cu un sistem cu chei secrete (IDEA), PGP-ul va cere parola de acces la fisier. g) semnaturi digitale: reprezinta modalitatea prin care se confirma autenticitatea mesajelor electronice in PGP. Pentru obtinerea unei semnaturi digitale, PGP-ul proceseaza mesajul cu o functie, numita functia rezumat a mesajului (hash), care va produce un numar pe 128 de biti. Acest numar este apoi semnat cu cheia privata, obtinandu-se un bloc PGP semnat si care va fi plasat la sfarsitul mesajului. Cand receptionati un mesaj semnat, PGP-ul verifica semnatura, inspectand portiunea de mesaj cuprinsa intre “---BEGIN PGP SIGNED MESSAGE---“ si “---BEGIN PGP SIGNATURE---“ si aplica aceeasi functie rezumat care a fost aplicata mesajului original. PGP-ul va decripta apoi blocul semnaturii digitale, folosind cheia publica a expeditorului, si apoi va compara rezultatele obtinute. Daca rezultatele se potrivesc, atunci mesajul nu a fost modificat dupa ce el a fost semnat. h) semnaturi pe certificate de chei: o dificultate in criptarea cu chei publice o reprezinta mecanismul de distribuire a insasi cheilor publice. Ideea ar fi ca fiecare cheie publica sa poata fi pusa intr-o lista asemanatoare unei carti de telefon. Dar nu exista nici o cale de a verifica daca o cheie publica dintr-o astfel de lista apartine persoanei careia se presunpune ca apartine. PGP-ul nu rezolva aceasta problema de distribuire, dar o face mai putin problematica, permitand persoanelor sa semneze fiecare certificat de chei publice. Tehnica folosita de PGP la crearea bibliotecilor de chei publice valide se numeste “web of trust”.

2.3 Prelucrarea unei scrisori PGP

La emisia unei scrisori, atunci cand sunt folosite atat serviciile de confidentialitate cat si de autenticitate, PGP executa urmatoarele prelucrari:
? Folosindu-se algoritmul de hash MD5, se creeaza un cod de autentificare MAC (Message Authentication Code), de 128 de biti, puternic dependent de corpul mesajului; codul va fi folosit in procesul de autentificare:
MAC = MD5 (Mesaj)
?Prin cifrare cu cheia secreta KprivataA a emitatorului A al scrisorii, folosindu-se algoritmul cu chei publice RSA, se creeaza semnatura digitala pentru autentificarea mesajului si a originii sale:
Semnatura = RSA (MAC, KprivataA)
?Scrisoarea este comprimata, folosindu-se cunoscutul program pkzip. Acest lucru asigura o reducere a volumului de date ce trebuie cifrate si apoi transmise:
Mesaj-comprimat = pkzip (Mesaj)
? Se genereaza pseudoaleator o cheie de cifrare K (folosita doar pentru acest mesaj), numita cheie de sesiune. Ea reprezinta de fapt un numar pe 128 de biti:
Cheie-sesiune = random()
? Mesajul comprimat anterior este apoi cifrat cu ajutorul algoritmului IDEA, folosindu-se cheia generata in pasul precedent:
Mesaj-cifrat = IDEA (Mesaj-comprimat, Cheie-sesiune)
? Folosind acelasi sistem cu chei publice (cheia publica KpublicaB a destinatarului B al scrisorii), se pune in anvelopa cheia de sesiune pentru a putea fi trimisa in mod sigur la receptor. Acest lucru inseamna cifrarea cheii de sesiune cu cheia publica a destinatarului.
Cheie-sesiune-anvelopata = RSA (Cheie-sesiune, KpublicaB)
? Se creeaza scrisoarea protejata, in vederea transmiterii ei la destinatie, folosind servicii obisnuite de e-mail:
Scrisoare-protejata = aKey-ID, Semnatura, Data-semnatura, Cheie-sesiune-anvelopata, Mesaj-cifrati