PGP加密：打败窥探狂魔的终极武器（大概？）
厌倦了你的邮件像明信片一样在互联网上裸奔？担心你的秘密情书被老妈截获？想要体验一把谍战片里的加密通话？别担心，PGP加密来拯救你（和你的中二之魂）！
PGP是啥？能吃吗？
PGP（Pretty Good Privacy，良好隐私）加密是一种强大的加密技术，用于保护电子邮件、文件和其他敏感数据的机密性和完整性。它利用非对称加密和数字签名技术，为通信提供机密性、完整性和身份验证。就像给你的信息穿上了一套防弹衣，让别人只能看到一堆乱码，可以有效保护你的隐私和信息安全。
想象一下，你给女神写了一封充满爱意的邮件，但你不想让任何人，包括你的情敌和你的邮箱服务商看到。这时PGP就派上用场了！理论上，PGP的加密算法非常强大，想要破解需要花费的时间比宇宙的年龄还长（大概吧）。
PGP怎么用？需要会写代码吗？
当然不用！你又不是黑客帝国里的救世主（如果你是，请联系我们）。目前主流的PGP加密软件（如GnuPG等）均支持图形化用户界面（GUI）。
PGP加密的运作机制
密钥生成
用户使用PGP软件生成一对密钥：公钥和私钥。公钥可以公开分享，而私钥必须严格保密。
密钥的生成基于复杂的数学算法，例如RSA、DSA或ECDSA，这些算法确保从公钥推导出私钥是极其困难的。
加解密
发送方使用接收方的公钥加密信息。只有拥有对应私钥的接收方才能解密信息。
发送方使用接收方的公钥对信息进行加密。
加密过程将信息转换为不可读的密文，只有拥有对应私钥的人才能解密。 常用的加密算法包括AES、IDEA和CAST-128。
数字签名(可选但推荐)
发送方使用自己的私钥对信息进行数字签名，以验证信息来源和完整性。接收方使用发送方的公钥验证数字签名，确保信息来自预期的发送者，并且在传输过程中没有被篡改。
PGP加密之所以安全有效，是因为：
非对称加密:加密和解密使用不同的密钥，保证只有私钥持有者才能解密信息。
强大的算法:PGP使用经过时间检验的加密算法，这些算法被认为是高度安全的。
密钥管理:私钥的安全性完全掌握在用户手中，降低了密钥泄露的风险。
PGP中的两种重要算法：RSA和ECDSA
PGP加密中，RSA和ECDSA是两种常用的密钥生成算法，它们都属于非对称加密体系，但原理和特点有所不同。
RSA算法
原理
基于大数分解的数学难题。
生成密钥时，选择两个大的随机质数，并通过一系列运算生成公钥和私钥。解密信息需要用私钥对加密信息进行模幂运算，其效率取决于密钥长度和模数大小。破解RSA算法需要对极大整数进行质因数分解，目前这被认为是计算上不可行的。截至 2022 年，已知被破解的最大 RSA 密钥是 829 位的 RSA-250，但有预测在2030年左右会出现能够破解2048位密钥的算力。
举例来说，你可以对3233进行因数分解（61×53），但是你很可能没法对下面这个整数进行因数分解：1230186684530117755130494958384962720772853569595334792197322452151726400507263657518745202199786469389956474942774063845925192557326303453731548268507917026122142913461670429214311602221240479274737794080665351419597459856902143413。
它等于这样两个质数的乘积：33478071698956898786044169848212690817704794983713768568912431388982883793878002287614711652531743087737814467999489和
36746043666799590428244633799627952632279158164343087642676032283815739666511279233373417143396810270092798736308917
这是人类已经分解的最大整数之一（232个十进制位，768个二进制位），破解它相当于破解了768位的RSA密钥。
值得注意的是，此密钥的破解并不完全依赖于计算芯片的升级，而是更多地借助于改进的计算软件。
特点
应用广泛，历史悠久，被认为是高度安全的算法。
密钥长度较长，通常为2048位或更长，以保证安全性。
加密和解密速度相对较慢，尤其是在处理大量数据时。（废话，你密钥那么长能快吗？）
ECDSA算法
原理
ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，椭圆曲线数字签名算法）是一种基于椭圆曲线密码学的数字签名算法，其安全性依赖于椭圆曲线离散对数问题的难解性。
椭圆曲线
ECDSA 使用特定的椭圆曲线方程，形如 y² = x³ + ax + b (mod p) ，其中 p 是一个大质数，a 和 b 是曲线参数。 椭圆曲线上的点满足特定的加法规则，形成一个有限的循环群。 选择不同的曲线参数和基点会产生不同的椭圆曲线和安全级别。
密钥生成
选择曲线参数: 选择一条预定义的椭圆曲线和一个基点 G，该点是曲线上一个预先选择的生成元。
生成私钥: 随机选择一个大整数 d 作为私钥，范围在 1 到 n-1 之间，其中 n 是基点 G 的阶数 (即满足 nG = O 的最小正整数)。
生成公钥: 计算 Q = dG，其中 Q 是公钥，d 是私钥，G 是基点。公钥 Q 也在椭圆曲线上。
签名生成
准备消息: 对要签名的消息进行哈希运算，得到一个固定长度的消息摘要 z。
生成随机数: 随机选择一个大整数 k，范围在 1 到 n-1 之间。
计算点 R: 计算点 R = kG，其中 G 是基点。
计算签名值 r: r 是点 R 的 x 坐标对 n 取模的结果 (r = xR mod n)。
计算签名值 s: s = k-1 (z + rd) mod n，其中 k-1 是 k 对 n 的模逆元 (即满足 k * k-1 ≡ 1 (mod n) 的整数)。
输出签名: (r, s) 即为消息的数字签名。
签名验证
获取公钥和签名: 获取签名者的公钥 Q 和消息的数字签名 (r, s)。
计算 w: w = s-1 mod n。
计算 u1 和 u2: u1 = zw mod n， u2 = rw mod n。
计算点 P: P = u1G + u2Q。
验证签名: 如果点 P 的 x 坐标等于 r (xP = r)，则签名有效，否则签名无效。
特点
在提供相同安全级别的前提下，ECDSA可以使用比RSA更短的密钥长度。例如，256位的ECDSA密钥提供的安全性与3072位的RSA密钥相当。
更短的密钥意味着更快的计算速度，更小的存储空间和更低的带宽消耗，尤其适用于移动设备和资源受限的环境。
相对RSA算法，ECDSA的历史较短，但已逐渐被认可和采用。
PGP中RSA和ECDSA的选择
两者都是可靠且安全的算法，选择哪种取决于具体需求和场景。
如果优先考虑兼容性和广泛应用，RSA是更传统的选择。
如果追求更高的效率和更短的密钥长度，ECDSA则更具优势。
随着计算能力的提高和对更高安全性的需求，ECDSA算法在PGP和其他加密应用中越来越受欢迎。
总而言之，RSA和ECDSA都是强大的加密算法，为PGP提供了坚实的安全基础。理解它们的特点可以帮助用户根据自身需求选择合适的算法，更好地保护信息安全。
局限性
PGP加密的安全性基于私钥的保密，如果使用者遭遇了冷启动攻击或遭到暴力胁迫而泄露了私钥，则安全性会化为乌有。可以换用更加安全的可否认加密来应对。 同时，由于PGP为商业软件，故在实际使用中更加常见的是GPG加密。