PGP (Pretty Good Privacy)Jacobo Bermúdez Fernández

María Casanova Vázquez

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INDICE

Introducción a PGP Historia de PGP Software Principios básicos de PGP Modo de funcionamiento Problemas y vulnerabilidades Otras aplicaciones de PGP S/MIME, PGP/MIME Ejemplo de uso

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Introducción a PGP (I)

Creado en 1991 por Philip Zimmermann

Aplicación de criptografía de alta seguridad

Basado en criptografía de clave pública

Utilidades: cifrar y firmar mensajes y ficheros y borrar “realmente” ficheros

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Introducción a PGP (y II)

MotivacionesServicios

Confidencialidad IntegridadAutenticaciónNo repudio

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Historia de PGP Junio 1991: versión 1.0 en texto plano 1992: versión 2 (primera versión

software) 1995: primera versión internacional

(Stale Schumacher) para evitar leyes norteamericanas

1998: solución a problemas legales con OpenPGP.

1999: se relajan las leyes norteamericanas y desaparece la versión internacional

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Software

Derechos pertenecientes a PGP Corporation

Proyecto Open Source: GnuPG

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Principios básicos PGP (I)Sistemas de cifrado

Cifrado simétrico (o de clave privada):

Clave única para cifrado y descifrado

Problema de la compartición de la clave

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Principios básicos PGP (II)Sistemas de cifrado

Cifrado asimétrico (o de clave pública):

Par de claves: pública y privada. Características: Reversibles Asimétricas

Se evita el problema de compartición de claves, pero es poco eficiente

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Principios básicos PGP (III)Sistemas de cifrado

Cifrado híbrido (usado por PGP) : Clave de sesión (simétrica) para cifrar

el mensaje Clave pública (asimétrica) para cifrar

la clave de sesión Solucionados los problemas de

compartición de claves y de eficiencia

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Principios básicos PGP (IV)Algoritmos de cifrado

Simétricos, intervienen en: Cifrado de mensajes Cifrado de la clave privada para su

almacenamiento

Disponibles en PGP: IDEA: rondas = 8, tam. bloque = 64 bits,

long. claves =128 bits Triple-DES: tam. bloque = 64 bits, long.

claves =168 (3*56)bits. CAST: familia de cifradores de bloque.

CAST-128: rondas = 12-16, tam. bloque = 64 bits, long. claves = 40-128 bits

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Principios básicos PGP (V)Algoritmos de cifrado

AES: algoritmo Rijndael ganador del concurso AES. Tam. bloque = 128 bits, long. claves = 128-192-256 bits

Twofish: participante concurso AES. Tam. bloque = 128 bits, long. claves = 128-192-256 bits

Se concluye: Difícil determinar cual es el mejor Ninguno ha sido roto Mayor seguridad para PGP, si se rompe uno

se podrá escoger otro.

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Principios básicos PGP (VI)Algoritmos de cifrado

Asimétricos, intervienen en: Generación del par de claves Cifrado de las claves de sesión Cifrado del hash del mensaje para firma

digital

Disponibles en PGP: RSA:

Basado en el problema de factorización de números grandes.

Proceso de cifrado y firmado iguales. Sólo se cambia la clave a usar (pública o privada).

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Principios básicos PGP (VII)Algoritmos de cifrado

Algoritmo ElGamal: Basado en la dificultad del cálculo de logaritmos

discretos del grupo multiplicativo en un campo finito Basado en el algortimo de intercambio de claves

Diffie-Hellman Los procesos de cifrado y firmado difieren. El proceso

de firma es denominado DSS (Digital Signature Standard)

Comparativas: DH (ElGamal) expande el mensaje al doble del

tamaño orginal DSS sólo ofrece 1024 bits para la firma, RSA hasta

4096 RSA ofrece menos seguridad por cada bit que DH/DSS DH se basa en una teoría matemática, en principio,

más sólida

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Principios básicos PGP (VIII)Algoritmos de cifrado

Funciones Hash, intervienen en: El proceso de firma Cifrado/descifrado de la clave privada

Disponibles en PGP: MD5:

Diseñado por Ronald Rivest en sustitución de MD4.

Salida de 128 bits. Descubiertas colisiones que se desconoce como

afectarán en su seguridad. Actualmente no se recomienda por razones de

seguridad.

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Principios básicos PGP (IX)Algoritmos de cifrado

RIPEMD-160: Diseñado por comunidad académica abierta Versión mejorada del algoritmo original RIPEMD que

estaba basado en MD4 Salida de 160 bits. Existen versiones de 128, 256 y

320 bits Familia SHA:

Diseñado por la agencia de seguridad nacional americana (NSA) y publicado por el instituto de estándares y tecnología (NIST)

SHA-0 y SHA-1 producen salidas de 160 bits. SHA-2 salidas de 224, 256,384 y 512 bits.

Fallo en SHA-0 y varios ataques conocidos contra SHA-1

Búsqueda de un algoritmo estándar que sustituya SHA-1

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Principios básicos PGP (X)Algoritmos de cifrado

En PGP, por defecto, vienen deshabilitados MD5, RIPEMD-160 y SHA-1. Sólo se usan las variantes de SHA-2

El poder escoger entre varias funciones proporciona mayor seguridad a PGP, igual que en el caso de los algoritmos de cifrado

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Principios básicos PGP (XI)Firma Digital

Soluciona los problemas de integridad y autenticidad (y no repudio por tanto) de los sistemas asimétricos e híbridos

La característica más importante de una firma es que sólo pueda ser producida por un único firmante

Cifrando parte del mensaje (el hash) con la clave privada se garantiza que el mensaje sólo ha sido enviado por el poseedor de dicha clave (autenticidad y no repudio). Y nadie podrá modificar el mensaje sin que se detecte (integridad)

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Principios básicos PGP (XII)Firma Digital

Proceso de firma

Verificación de firma

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Principios básicos PGP (XIII)Certificados Digitales

Soluciona el problema de la suplantación de identidad a la hora de intercambiar claves públicas.

Un certificado consta de las siguientes partes: Una clave pública Información del propietario Una o más firmas digitales

La firma establece que la información del certificado ha sido avalada por una persona o entidad

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Principios básicos PGP (XIV)Certificados Digitales

Existen servidores de certificados y PKIs para intercambio de claves.

Formatos: Certificados PGP. Puede ser firmado

por cualquier persona y contener varias firmas

Certificados X.509. Deben ser validados por una autoridad certificadora (CA)

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Principios básicos PGP (XV) Certificados Digitales

Validez. Propiedad que certifica que una clave pública pertenece al aparente propietario. Niveles: válido, marginalmete válido e inválido.

Confianza. Es la creencia en la responsabilidad del dueño de la clave a la hora de firmar otras claves. Niveles: completa, marginal, no confianza. Confianza implícita: la que se tiene en tu propio

par de claves

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Principios básicos PGP (XVI) Certificados Digitales

Modelos de confianza. Forma en la que se confía en la validez de los certificados. Confianza directa Jerarquía de confianza Red de confianza (el más usado en PGP)

Revocación de certificados. Método para invalidar un certificado. Motivos: Expiración del periodo de validez Clave comprometida Por propia iniciativa

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Principios básicos PGP (y XVII)

Anillo de claves PGP guarda las claves en dos ficheros

en el disco duro llamados anillos.

Las claves públicas de tus receptores se almacenan en el anillo público

Tus claves privadas se guardan en el anillo privado que estará cifrado. Si se pierde este anillo será imposible descifrar los mensajes recibidos

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Modo de funcionamiento (I)Creación de claves

Clave. Valor que trabaja con un algoritmo criptográfico para cifrar un texto

El tamaño de la clave es determinante en la seguridad del algoritmo usado

Cada usuario genera su par de claves. Para ello: Introduce sus datos Escoge el algoritmo a utilizar y el tamaño de las

claves Escoge una frase de paso para proteger la clave

privada Huella. Es un resumen (hash) de la clave

pública. Es única para cada clave y por lo tanto sirve para identificarla

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Modo de funcionamiento (II)Exportación e importación de claves públicas Se puede subir la clave pública a un

servidor de claves para que otras personas tengan acceso a ellas

Se puede modificar una clave almacenada en un servidor pero no se podrá eliminar. Sólo se podrá revocar

Las claves disponibles en el servidor pueden ser importadas a nuestro anillo público. Será necesario comprobar que es válida para poder firmarla

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Modo de funcionamiento (III)

Funcionamiento General Proceso de firma digital

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Modo de funcionamiento (IV)

Funcionamiento General Proceso de compresión y cifrado

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Modo de funcionamiento (V)

Funcionamiento General Proceso de descifrado y

descompresión

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Modo de funcionamiento (VI)

Funcionamiento General Verificación de la firma digital

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Problemas y vulnerabilidades Fallos más importantes:

ADK bug Ataque checo

Problemas: Imposibilidad de comprobación

satisfactoria de la firma Exigencias o limitaciones que impone

PGP Vulnerabilidad de la validez de las

claves (talón de Aquiles de PGP)

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Otras aplicaciones de PGP

Cifrado de documentos. Se cifran archivos en disco del mismo modo que el cifrado de mensajes.

Borrado seguro de archivos mediante reescritura de la zona de datos donde residían los archivos.

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S/MIME, PGP/MIME

S/MIME Estándar para criptografía de clave

pública y firmado de correo electrónico encapsulado en MIME.

Necesita un certificado expedido por parte de una Autoridad Certificadora

Ofrece los mismos servicios que PGP PGP/MIME

Integración de PGP con MIME No tuvo mucho éxito

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Ejemplo de uso