实验_PGP实现电子邮件安全实验.doc

综合性实验项目名称：PGP实现电子邮件安全实验 实验项目学时：2 实验要求：■ 必修 □ 选修 一、实验目的及要求： 熟悉公开密钥密码体制，了解证书的基本原理，熟悉数字签名；熟练使用PGP的基本操作 二、实验基本原理： 公开密钥密码体制也叫非对称密码体制、双密钥密码体制。 其原理是加密密钥与解密密钥不同，形成一个密钥对，用其中一个密钥加密的结果，可以用另一个密钥来解密，公钥密码体制的发展是整个密码学发展史上最伟大的一次革命，它与以前的密码体制完全不同。这是因为：公钥密码算法基于数学问题求解的困难性，而不再是基于代替和换位方法；另外，公钥密码体制是非对称的，它使用两个独立的密钥，一个可以公开，称为公钥，另一个不能公开，称为私钥。 公开密钥密码体制的产生主要基于以下两个原因：一是为了解决常规密钥密码体制的密钥管理与分配的问题；二是为了满足对数字签名的需求。因此，公钥密码体制在消息的必威体育官网网址性、密钥分配和认证领域有着重要的意义。 在公开密钥密码体制中，公开密钥是可以公开的信息，而私有密钥是需要必威体育官网网址的。加密算法E和解密算法D也都是公开的。用公开密钥对明文加密后，仅能用与之对应的私有密钥解密，才能恢复出明文，反之亦然。 公开密钥算法用一个密钥进行加密，而用另一个不同但是有关的密钥进行解密。这些算法有以下重要性。 仅仅知道密码算法和加密密钥而要确定解密密钥，在计算上是不可能的。 某些算法，例如RSA，还具有这样的特性：两个相关密钥中任何一个都可以用作加密而让另外一个用作解密。 公钥密码的加密与鉴定过程，如图6-3所示。 公开密钥加密与鉴别过程 三、主要仪器设备及实验耗材： PC电脑一台 四、实验内容或步骤： 步骤1.PGP的安装 对PGP加密软件的安装步骤如图6-30和图6-31所示，安装完成后重启计算机，这样PGP软件就安装成功了： 图6-30 PGP安装界面 图6-31 PGP用户类型选择界面 步骤2.使用PGP产生密钥 （1）因为在用户类型对话框中选择了“新用户”，在计算机启动以后，自动提示建立PGP密钥，并要求选择安装组件如图6-32所示： 图6-32 PGP组件安装界面 （2）安装选项一览如图6-33所示： 图6-33要安装的选项对话框 （3）单击“下一步”，出现图6-34所示对话框。 图6-34产生密钥向导 （4）单击“下一步”按钮，在用户信息对话框中输入相应的姓名和电子邮件地址，如图6-35所示： 图6-35用户信息对话框 （5）在PGP密码输入框中输入8位以上的密码并确认，如图6-36所示： 图6-36 密码输入对话框 然后PGP会自动产生PGP密钥，生成的密钥如图6-37所示： 图6-37密钥列表 步骤3.使用PGP加密邮件 PGP的主要功能是加密邮件，安装完毕后，PGP自动与Outlook或者Outlook Express关联。与Outlook Express关联如图6-38所示： 图6-38 PGP与Outlook Express关联图 利用Outlook建立邮件，可以选择利用PGP进行加密和签名，如图6-39所示： 图6-39加密邮件 五、思考题 1.什么是数据加密?简述加密和解密的基本过程。 I、数据加密指通过加密算法和加密密钥将明文转变为密文。 II、加密incode：对明文（可读懂的信息）进行翻译，使用不同的算法对明文以代码形式（密码）实施加密。该过程的逆过程称为 解密（descode），即将该编码信息转化为明文的过程。 RSA算法的密钥是如何选择的?其安全性的基础是什么? I、设模数n=pq，计算n的欧拉函数为(p-1)(q-1)，选择加密密钥e，必须与(p-1)(q-1)互素，然后用欧几里得算法计算e模(p-1)(q-1)的逆元，记作d，这就是解密密钥。 II、安全性在于对于一个大数n，没有有效的方法能够将其分解。从而在已知n 、d的情况下无法获得e；同样在已知n e的情况下无法求得d。 六、主要参考书 涂敏，网络安全与管理，江西高校出版社，2009.