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Pidgin加密插件介绍

PidginUnix/Linux下使用最多的IM客户端,支持MSNGTalk、飞信1等几十种协议。Pidgin同时也是一个开放应用程序框架,允许用户开发自己的插件。本文介绍在Pidgin官网列出的几款通信加密插件,并分析其安全性和易用性。

Pidgin-paranoia

Pidgin-paranoia基于一次一密乱码本的加密原理。假设你和朋友各自有一本一模一样的小本子,里面写的是一串随机字符序列。当你要发信息给朋友的时候,就将信息(明文)按照顺序与小本子中的随机字符进行异或操作,这就加密成了密文。你的朋友收到密文之后根据小本子将密文再次进行异或操作,便还原了明文。之后你和朋友将乱码本上“用过”的字符序列撕掉,下次加密/解密的时候使用新的随机字符序列。如果乱码本的随机字符序列足够长,那么理论上一次一密乱码本是无法破解的。

一次一密乱码本原理上完美,使用上却有几个问题。第一个问题就是乱码本属于对称加密,你和朋友需要共享乱码本。如果安全的与朋友共享乱码本而不被他人监听获取,是对称密码的主要的问题。Pidgin-paranoia官方页面给出的一个方案是“拷贝到U盘里面,然后(寄)给你的朋友

对称加密的第二个问题是如果你有N个朋友,那么你就需要N个密码本。如果这些朋友相互之间通信,那么就需要N*N个不同的密码本。朋友一多,乱码本管理就麻烦起来。

通信的安全性只依赖于乱码本的安全性,乱码本是明文保存在硬盘里的,进而安全性依赖于你和朋友的电脑的安全性。如果你的电脑被入侵,被盗窃,被别人扣留,那么对方就可以得到密码本,继而得以知道你和朋友聊天的所有内容。

另外,Pidgin-paranoia没有认证功能,无法确定和你聊天的是否就是你的朋友,中间人可以伪造消息。

Pidgin-paranoia目前的最新版本是0.4.0

Pidgin-GPG

PGP是久经考验的邮件加密工具/协议,而GPGPGPGNU实现。Pidgin-GPG实现了GPG的功能,从而(理论上)可以达到和GPG一样的安全性。

Pidgin-Encryption

Pidgin-Encryption的设计考虑了安全性和易用性的折中问题,设计时参考了SSH的风格。Pidgin-Encryption为每一个帐号新建一个公钥/私钥对。当你与朋友聊天时,Pidgin-Encryption会将你的公钥发送给对方,同时接收对方的公钥并保存起来。相互有了对方的公钥之后便可以进行加密聊天了。下一次聊天时Pidgin-Encryption会先比对对方发送的公钥和上次接受的公钥是否一致,如果不一致将提示你进行确认,以防止中间人攻击。

Pidgin-Encryption最大的特点就是易用,安装并开启了之后,不需要额外的设置就可以直接使用。Pidgin-Encryption使用MozillaNSS库,提供加密和认证两个功能。缺点是其安全性也依赖于私钥的安全性,而私钥是明文保存的,如果你的电脑被入侵,被盗窃,被别人扣留,那么对方就可以得到私钥,继而可能破译你和朋友聊天的所有内容。

周期性的删除并重新生成自己的公钥/私钥对可以在一定程度上避免以往的聊天内容被破译。

Pidgin-OTR

 

Pidgin-OTR是四款插件中最年轻的一款插件,采用Ian Goldberg等人专门为IM聊天设计的安全协议,其对IM通信安全的角度和目标也和之前的几款插件不同。

Ian Goldberg等人认为在IM上的“秘密”谈话应该和两个人在单独房间中谈话一样“秘密”,满足以下的特点(假设这两个人叫AliceBob):

  1. Alice能够确认自己在和Bob谈话,反之亦然。
  2. 房间只有他们俩,除非实现安装了窃听器,或者AliceBob)自己说出来,没有人知道他们的谈话内容。
  3. 即使AliceBob的谈话内容透露出来,她也不能证明这些话确实是Bob说的,反之亦然。

其中特点1是属于认证(Authentication)要求;特点2在网络上无法满足(任何路由节点都可以窃听),需要用加密来保证;特点3 Pidgin-EncryptionPidgin-GPG都无法满足。Pidgin-OTR根据以上的场景,在保密性和认证功能的基础上提出了另外两个设计目标:

  1. Perfect Forward Secrecy:即使获取了BobAlice的电脑,知道了所有的私钥、公钥、密码,截获了过去所有的数据包,也无法破译AliceBob过去的通信内容。
  2. Repudiable AuthenticationBob知道自己在和Alice通信,但是无法向第三人证明信息就是Alice发送的。

在实现上,Pidgin-OTR使用了短生命期密钥和消息认证吗机制来达到上述的两个设计目标。大致的协议过程如下:

  1. 通过经典的Diffie-Hellman密钥交换过程交换公钥,得到一个共享的密钥SS
  2. 密钥SS进行散列处理,得到通信需要的对称加密密钥EKMAC密钥MK,加密通道建立完成;
  3. 用第二组公钥再次使用Diffie-Hellman交换过程,得到第二个共享的密钥SS’
  4. 密钥SS’进行散列处理,得到通信需要的加密密码EK’MAC密码MK’
  5. 丢弃SSEK,将MK随后续数据报文发送出去,握手完成。

这个设计如何保证Perfect Forward SecrecyRepudiable Authentication

  1. Perfect Forward SecrecyPidgin-OTR在每次会话建立的时候生成临时的公钥/私钥对,并在会话结束时删除。由于AliceBob)的私钥只存在于AliceBob)的电脑中,一旦删除便可做到彻底无法恢复。这就保证了即使窃取了AliceBob)的电脑,或是在其中装了后门,也无法知晓之前AliceBob的通信内容。
  2. Repudiable Authentication:首先通信内容是采用的对称加密方式,这就使得Bob无法证明加密信息是自己生成的还是Alice生成的;其次步骤5的时候将MK发送出去,使得窃听者可以伪造基于密钥SS的数据包。由于AliceBob已经采用了基于SS’的密钥,所以无法欺骗AliceBob,但是另一方面,AliceBob就可以以此抵赖自己发送过的数据包。

其它通信安全问题

除了使用以上各种加密插件之外,以下问题也会对你和朋友的通信安全有影响:

  1. Pidgin聊天记录。默认是开启的,而Pidgin-Encryption等插件都是是默认保存解密后的明文。如果你的电脑被别人访问,对方可以直接看到你的聊天记录。加密聊天的时候最好选择“不记录本次会话”,或者干脆关闭聊天记录功能。
  2. 木马/后门/Rootkit/按键记录器。如果你是“重要人物”,那么小心你的电脑上可能会被黑客安装这些东西。这意味着你的私钥会被窃取,继而通信的安全性就不存在了。定期杀毒、经常更换私钥都无法彻底避免。用LiveCDLiveUSB来启动可以彻底避免这个问题。
  3. 站在背后的人/摄像头。他能看到你看到的内容,即所有聊天内容。
  4. 不要在网吧使用。理由是网管和GA局都可以看到你的屏幕。

参考链接

pidgin-paranoia主页:http://pidgin-paranoia.sourceforge.net/

pidgin-GPG主页:https://github.com/segler-alex/Pidgin-GPG/wiki

pidgin-encryption主页:http://pidgin-encrypt.sf.net/

pidgin-OTR主页:http://www.cypherpunks.ca/otr/

pidgin主页:http://pidgin.im/

1通过openfetion移植到Pidgin实现。

 

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