Pgp

1. PGP (Pretty Good Privacy)
Marcos Rangel
Astrid Valdes

2. 2
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

3. 3
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

4. 4
Introducción a PGP (y II)
 Motivaciones
 Servicios
 Confidencialidad
 Integridad
 Autenticación
 No repudio

5. 5
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

6. 6
Software
 Derechos pertenecientes a PGP
Corporation
 Proyecto Open Source: GnuPG

7. 7
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

8. 8
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

9. 9
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