信任網路

信任網路是密碼學中的一個概念，可以用來驗證一個公鑰的持有者身份，應用於PGP、GnuPG或其他OpenPGP相容系統中。信任網路用去中心化的概念，不同於依賴數字證書認證機構的公鑰基礎設施。在計算機網路中，可以同時存在許多獨立的信任網路，而任何使用者均可成為這些網路中的一份子，或者不同網路之間的連結。信任網路的概念最早由PGP的作者菲爾·齊默爾曼在PGP 2.0的使用手冊中提出。請注意在此上下文中使用了湧現一詞。信任網路利用了湧現的概念。信任網路的執行.所有符合 OpenPGP 的實現都包含一個證書審查方案來幫助解決此問題；它的運作被稱為信任網路。OpenPGP 證書可以由其他使用者進行數字簽名，這些使用者透過該行為認可該公鑰與證書中列出的個人或實體的關聯性。這通常在金鑰簽名聚會完成。符合 OpenPGP 的實現還包括一個計票方案，該方案可用於確定使用者在使用 PGP 時將信任哪個公鑰-所有者的關聯性。例如，如果三個部分受信任的背書人已經為一個證書做擔保，或者如果一個完全受信任的背書人已經這樣做了，那麼所有者和公鑰之間的關聯在該證書將被認為是正確的。這些引數是使用者可調整的，如果需要，可以完全繞過。與大多數公鑰基礎設施設計不同，該方案很靈活，並且將信任決策留給了個人使用者。它並不完美，需要使用者謹慎和智慧監督。本質上，所有 PKI 設計都不太靈活，並且要求使用者遵循 PKI 生成的、證書頒發機構 (CA) 簽名的證書的信任背書。簡化解釋.有兩個與一個人有關的金鑰：一個公開共享的公鑰和一個由所有者保留的私鑰。所有者的私鑰將解密使用其公鑰加密的任何資訊。在信任網路中，每個使用者都有一個帶有一組人的公鑰的環。使用者用接收者的公鑰加密他們的訊息，只有接收者的私鑰才能解密。然後每個使用者使用他們的私鑰對訊息進行數字簽名，因此當接收者根據使用者自己的公鑰驗證資訊時，他們可以確認這是有問題的使用者。這樣做將確保訊息來自特定使用者並且未被篡改，並且只有預期的接收者才能讀取資訊。與典型 PKI 對比.與信任網路不同，典型的 X.509 PKI 允許每個證書由單方簽署：證書頒發機構 (CA)。 CA 的證書本身可能由不同的 CA 簽名，一直到“自簽名”根證書。根證書必須可供使用較低級別 CA 證書的人使用，因此通常分佈廣泛。例如，它們與瀏覽器和電子郵件客戶端等應用程式一起分發。這樣就可以對受SSL/TLS保護的網頁、電子郵件等進行身份驗證，而無需使用者手動安裝根證書。應用程式通常包括來自數十個 PKI 的一百多個根證書，因此預設情況下，在返回它們的證書層次結構中賦予信任。信任網路支援信任的去中心化，以防止單點故障破壞 CA 層次結構。 一個著名的專案是 Monkeysphere 實用程式，它使用信任網路而不是 PKI 來提供 Internet 其他領域的身份驗證框架。存在的問題.私鑰的丟失.OpenPGP 信任網路基本上不受公司倒閉之類的影響，並且在幾乎沒有變化的情況下繼續執行。但是，確實會出現一個相關的問題：丟失了私鑰的使用者。公鑰真實性檢查.信任網路的人不太可能輕易地被其他使用者的系統信任，即那些他們沒有親自見過的人，直到他們為新證書找到足夠的認可。這是因為許多其他信任網路使用者將他們的證書審查設定為在使用該證書中的公鑰準備訊息、相信簽名、相信簽名等等。儘管 OpenPGP 相容系統得到廣泛使用，並且線上多個 公鑰伺服器 很容易獲得，但在實踐中可能無法輕易找到某人。找到證書鏈的可能性通常由“小世界現象”來證明：給定兩個人，通常可以在他們之間找到一條短鏈，這樣鏈中的每個人都知道前面的和以下連結。然而，這樣的鏈並不一定有用：加密電子郵件或驗證簽名的人不僅要找到從他們的私鑰到通訊者的簽名鏈，還要相信鏈中的每個人都是誠實和有能力的關於簽名金鑰。這是一個更強的約束。另一個障礙是需要親自與某人會面以驗證他們的身份以及公鑰和電子郵件地址的所有權，這可能涉及影響雙方的差旅費用和日程安排限制。軟體使用者可能需要驗證由位於世界各地的數千名開發人員生產的數百個軟體元件。由於普通軟體使用者無法與所有軟體開發人員親自見面以建立直接信任，因此他們必須依靠相對較慢的間接信任傳播。從公鑰伺服器獲取作者並要求使用用於傳輸其公鑰的 HKPS 加密連線。詳情請見下文信任網路輔助解決方案。強集.強集 是指強連通 PGP 金鑰的最大集合。 這構成了全球信任網路的基礎。強集中的任意兩個金鑰在它們之間都有一條路徑；雖然僅在斷開連線的組中相互簽名的金鑰集島可以並且確實存在，但該組中只有一個成員需要與強集交換籤名才能使該組也成為強集的一部分。 2015年的時候強集大約有55000個金鑰。平均最短距離.在 PGP/GnuPG/OpenPGP 信任網路的統計分析中，“平均最短距離 (MSD)”是給定的 PGP 金鑰在構成信任網路的 PGP 金鑰的強連線集中的“可信度”程度。平均最短距離已成為分析 PGP 金鑰集的常用指標。很多時候，您會看到針對給定金鑰子集計算的平均最短距離並與“全域性平均最短距離”進行比較，“全域性 平均最短距離”通常是指在全球信任網路的較大金鑰分析之一中的金鑰排名。信任網路輔助解決方案.與原始開發者或作者進行物理會面，始終是獲得和分發、驗證和信任最高信任級別的 PGP/GPG 金鑰的最佳方式，並將繼續作為最佳信任級別的最佳方式。由原作者/開發者在廣為人知的書籍上釋出 GPG/PGP 完整金鑰或完整金鑰指紋，是與使用者共享可信金鑰的第二種最佳形式。在與開發者或作者見面之前，使用者應在圖書庫和網際網路上自行研究開發者或作者，並瞭解開發者或作者的照片、作品、公鑰指紋、電子郵件地址等。然而，數百萬想要安全通訊或訊息的使用者與每個接收使用者進行物理會面是不切實際的，對於需要與數百個軟體開發人員或作者進行物理會面的數百萬軟體使用者也是不切實際的，他們想要驗證和信任並最終在其計算機中使用的軟體或檔案簽名 PGP/GPG 公鑰。因此，一個或多個受信任的第三方機構型別的實體或組需要可供使用者使用並可供使用者使用，並且此類實體/組需要能夠提供可信驗證 或信任-delegation 隨時為全球數百萬使用者提供服務。實際上，要驗證任何下載或接收的內容或資料或電子郵件或檔案的真實性，使用者需要驗證他們下載的主要內容或主要資料/電子郵件或主要檔案的 PGP/GPG 簽名 程式碼/檔案，每個開發人員或作者在物理上或實際上仍然不可能與每個其他使用者見面，也不可能每個使用者都見面數百名開發人員將使用或開發他們的軟體。當這種基於去中心化層次結構的 WoT 鏈模型將被附近的大多數使用者流行並使用時，只有這樣，信任網路的物理會面和公鑰認證和簽名程式才會變得更加容易。一些“解決方案”是：原始作者/開發者需要首先設定一個信任級別來簽署/證明他們自己的檔案簽名金鑰。然後更新的公鑰和更新的檔案簽名公鑰也必須透過線上安全和加密媒體釋出和分發獲得公鑰時，它更值得信賴。當原始公鑰/簽名程式碼透過加密連線或加密網頁顯示在原始開發人員或作者自己的 Web 伺服器或金鑰伺服器中時，任何其他檔案、資料或內容都可以透過任何型別的非加密連線傳輸，例如：來自任何子域伺服器或任何映象或任何共享雲/託管伺服器的 HTTP/FTP 等，因為基於非加密連線的下載專案/資料/檔案可以稍後透過使用原始公鑰進行身份驗證，從原作者/開發者自己的伺服器透過安全、加密和可信的連線/通道獲得。使用加密連線傳輸金鑰或簽名/簽名程式碼/檔案，允許軟體使用者透過 PKI 可信第三方委託他們的信任，例如公開 CA，隨時幫助在原始開發者/作者的 Web 伺服器和全球數百萬使用者的計算機之間提供可信連線。當原始作者/開發者的域名和名稱伺服器由 DNSSEC 簽名，並且在使用 SSL/TLS 時，公共證書在 TLSA 中宣告/顯示/DANE DNSSec DNS 資源記錄，：HKPS、HKPS+DNSSEC+DANE、HTTPS、HTTPS+HPKP 或 HTTPS+HPKP+DNSSEC+DANE。