Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки

Цифровая подпись в PGP основана на принципе, который был впервые разработан Уитфилдом Диффй и Мартином Хеллманом. Когда они предложили идею о раздельных открытых и секретных ключах, то поняли, что наряду с решением проблемы распределения ключей их открытие позволяет также создавать подписи для электронных писем. В главе 6 мы видели, что открытый ключ используется для зашифровывания, а секретный ключ — для расшифровывания. На самом деле эти операции можно поменять местами, так что для зашифровывания будет использоваться секретный ключ, а для расшифровывания — открытый ключ. Режим зашифровывания как правило, игнорируется, поскольку никакой безопасности он не обеспечивает. Если Алиса применяет свой секретный ключ, чтобы зашифровать сообщение для Боба, то каждый может расшифровать его, потому что у всех есть открытый ключ Алисы. Но как бы то ни было, данный режим подтверждает авторство, так как если Боб может расшифровать сообщение с помощью открытого ключа Алисы, значит, оно должно было быть зашифровано с использованием ее секретного ключа; но только у Алисы имеется доступ к своему секретному ключу, поэтому данное сообщение было отправлено Алисой.

В сущности, если Алиса хочет послать Бобу любовное письмо, у нее есть две возможности. Либо она зашифрует сообщение с помощью открытого ключа Боба, чтобы обеспечить секретность переписки, либо она зашифрует его своим собственным секретным ключом, чтобы подтвердить авторство. Однако если она объединит обе операции, то сможет гарантировать и секретность переписки, и авторство. Существуют более быстрые способы для достижения этого, но здесь приводится один из способов, которым Алиса может послать свое любовное письмо. Она начинает с того, что зашифровывает сообщение с помощью своего секретного ключа, а затем зашифровывает получающийся зашифрованный текст, используя открытый ключ Боба. Вообразите себе сообщение, окруженное хрупкой внутренней оболочкой, которая представляет собой шифрование, выполненное с помощью секретного ключа Алисы, и прочную наружную оболочку, представляющую шифрование с использованием открытого ключа Боба. Получающийся шифртекст может быть расшифрован только Бобом, потому что только он имеет доступ к секретному ключу, необходимому для того, чтобы разбить эту прочную наружную оболочку. Расшифровав наружную оболочку, Боб затем сможет легко расшифровать с помощью открытого ключа Алисы и внутреннюю оболочку; эта внутренняя оболочка служит не для того, чтобы защитить сообщение, она удостоверяет, что данное сообщение пришло от Алисы, а не от какого-нибудь мошенника.

К этому моменту отправка зашифрованного PGP сообщения становится довольно сложной. Шифр IDEA используется для того, чтобы зашифровать сообщение, RSA применяется для зашифровывания ключа IDEA, а если необходима цифровая подпись, то должен быть задействован еще один этап шифрования. Однако Циммерман разработал свою программу таким образом, что она все будет делать автоматически, так что Алисе и Бобу не придется беспокоиться о математике. Чтобы отправить сообщение Бобу, Алиса просто напишет свое электронное письмо и выберет из меню на экране своего компьютера нужную опцию PGP. Затем она введет имя Боба, после чего PGP отыщет открытый ключ Боба и автоматически выполнит зашифровывание. Одновременно с этим PGP будет проделывать все необходимые манипуляции, требующиеся для создания электронной подписи на сообщении. При получении зашифрованного сообщения Боб выберет опцию PGP, и PGP расшифрует сообщение и удостоверит подлинность автора. В PGP нет ничего нового: Диффи и Хеллман уже придумали цифровые подписи, а другие криптографы пользовались комбинацией симметричного и асимметричного шифров для повышения скорости шифрования, но Циммерман первым объединил все это в простом в применении программном продукте для шифрования, который оказался достаточно эффективным для использования на персональном компьютере средних размеров.

К лету 1991 года Циммерман уже готов был придать PGP законченный вид. Оставались только две проблемы, причем ни одна из них не являлась технической. Одна из них — и проблема эта стояла довольно длительное время — заключалась в том, что RSA, который лежал в основе PGP, являлся запатентованным продуктом, а по патентному законодательству, перед тем как выпустить PGP, Циммерману требовалось получить лицензию у компании RSA Дата Секью-рити Инк. Однако Циммерман решил пока отложить эту проблему. PGP задумывалась не как программа для предприятий и компаний, а скорее как программа для отдельных людей. Он полагал, что не станет непосредственно конкурировать с RSA Дата Секьюрити Инк., и надеялся, что компания без задержки предоставит ему свободную лицензию.