我們知道PGP（Pretty Good Privacy）是目前最流行的一種加密軟件，它是一個基于RSA公鑰加密體系的郵件加密軟件。我們可以用它對郵件保密以防止非授權者閱讀，它還能對用戶的郵件加上數字簽名，從而使收信人可以確信發信人的身份。它讓用戶可以安全地和從未見過的人們通信，事先并不需要任何保密措施的來傳遞密鑰，因為它采用了非對稱的“公鑰”和“私鑰”加密體系。
但PGP不是一種完全的非對稱加密體系，它是個混合加密算法，它是由一個對稱加密算法（IDEA）、一個非對稱加密算法（RSA）、一個單向散列算法（MD5）以及一個隨機數產生器（從用戶擊鍵頻率產生偽隨機數序列的種子）組成的，每種算法都是PGP不可分割的組成部分，PGP至所以得到流行，得到大家的認可，最主要的一半是它集中的幾種加密算法的優點，使它們彼此得到互補。
我們知道采用“公鑰”和“私鑰”加密體系最大的安全性問題就是公開的“公鑰”可能被人篡改，影響文件的解密，雖然PGP也采用這一加密體系，并且所有“公鑰”和“私鑰”都可以由用戶自己產生，不需要專門的認證機構，但它卻有一個比較完善的密鑰管理體制，所以它的另一半優點就體現在PGP獨特的密鑰管理體制上。
下面我們就從PGP加密機制和密鑰管理的角度來分析PGP加密的優越性。
在現代社會里，電子郵件和網絡上的文件傳輸已經成為生活的一部分。郵件的安全問題也就突出了，大家都知道在互聯網上傳輸的數據是不加密的。如果用戶不保護自己的信息，第三者就會輕易獲得用戶的隱私。還有一個問題就是信息認證，如何讓收信人確信郵件沒有被第三者篡改，就需要使用數字簽名技術。
RSA公鑰體系的特點使它非常適合用來滿足上述兩個要求：保密性（privacy）和公證性（authentication）。PGP的創始人是美國的Phil Zimmermann，他的創造性在于他把RSA公鑰體系的方便和傳統加密體系的高度結合起來，并且在數字簽名和密鑰認證管理機制上有巧妙的設計。
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是基于大數不可能被質因數分解假設的公鑰體系。簡單地說就是找兩個很大的質數。一個對外公開，一個不告訴任何人。公開的一個稱為“公鑰”，另一個叫“私鑰”（Prblic key & Secret key or Private key）。這兩個密鑰是互補的，也就是說用公鑰加密的密文只可以用私鑰解密，反過來也一樣。
假設甲要寄信給乙，他們互相知道對方的公鑰。甲就用乙的公鑰加密郵件寄出，乙收到后就可以用自己的私鑰解密出甲的原文。由于別人不知道乙的私鑰，所以即使是甲本人也無法解密那封信，這就解決了信件保密的問題。另一方面，由于每個人都知道乙的公鑰，他們都可以給乙發信，那么乙怎么確信來信是不是甲的，這就是數字簽名的必要性，用數字簽名來確認發信的身份。
PGP的數字簽名是利用一個叫“郵件文摘”的功能，“郵件文摘”（message digest），簡單地講就是對一封郵件用某種算法算出一個最能體現這封郵件特征的數來，一旦郵件有任何改變這個數都會發生變化，那么這個數加上用戶的名字（實際上在用戶的密鑰里）和日期等等，就可以作為一個簽名了，確切地說PGP是用一個128位的二進制數進行為"郵件文摘"的，用來產生它的算法就是MD5(Message Digest 5。MD5的提出者是Ron Rirest，PGP中使用的代碼是由Colin Plumb 編寫的MD5，MD5是一種單向散列算法，它不像校驗碼，是一份替代的郵件并且與原件具有同樣的MD5特征值。
PGP給郵件加密和簽名的過程是這樣的：首先甲用自己的私鑰將上述的128位值加密，附加在郵件后，再用乙的公鑰將整個郵件加密（要注意這里的次序，如果先加密再簽名的話，別人可以將簽名去掉后簽上自己的簽名，從而篡改了簽名）。這樣這份密文被乙收到以后，乙用自己的私鑰將郵件解密，得到甲的原文和簽名，乙的PGP也從原文計算出一個128位的特征值來和用甲的公鑰解密簽名所得到的數進行比較，如果符合就說明這份郵件確實是甲寄來的。這樣兩個安全性要求都得到了滿足。
PGP還可以只簽名而不加密，這適用于公開發表聲明時，聲明人為了證實自己的身份（在網絡上只能如此了），可以用自己的私簽名，這樣就可以讓收件人能確認發信人的身份，也可以防止發信人抵賴自己的聲明。這一點在商業領域有很大的應用前途，它可以防止發信人抵賴和信件被途中篡改。
為什么說PGP用的是RSA和傳統加密的雜合算法呢？因為RSA算法計算量很大而且在速度上也不適合加密大量數據，所以PGP實際上用來加密的不是RSA本身，而是采用了一種叫IDEA的傳統加密算法，又稱為“對稱加密法”。
傳統加密方法就是用一個密鑰加密明文，然后用同樣的密鑰解密。這種方法的代表是DES(US Federal Data Encryption Standard)，也就是乘法加密，這的主要缺點就是密碼長度較短，且的傳遞渠道解決不了安全性問題，不適合網絡環境郵件加密需要。
IDEA是一個有專利的算法，專利持有者是ETH和一個瑞士公司：Ascom-Tech AG。IDEA的加（解）密速度比RSA快得多，所以實際上PGP是以一個隨機生成的密鑰（每次加密不一樣），用IDEA算法對明文加密，然后用RSA算法對該密鑰加密。這樣收件人同樣是用RSA解出這個隨機密鑰，再用IDEA解密郵件本身。這樣的鏈式加密就做到了既有RSA體系的保密性，又有IDEA算法的快捷性。PGP的創意有一半就在這一點上了，為什么RSA體系70年代就提出來，一直沒有推廣應用呢？速度太慢！那PGP創意的另一半在哪兒呢？就是下面我要談的密鑰管理。
一個成熟的加密體系必然要有一個成熟的密鑰管理機制配套。公鑰體制的提出就是為了解決傳統加密體系的密鑰分配過程保密的缺點。比如網絡黑客們常用的手段之一就是"監聽"，如果密鑰是通過網絡傳送就太危險了。對PGP來說公鑰本來就要公開，就沒有防監聽的問題。但公鑰的發布中仍然存在安全性問題，例如公鑰被篡改（public key tampering），這可能是公鑰密碼體系中最大漏洞 。用戶必須確信用戶的公鑰屬于需要收信的那個人。
為了把這個問題說清楚，先舉個例子進行說明，然后再說如何正確使用PGP堵住這個漏洞。
以用戶A和用戶B通信為例，現假設用戶A想給用戶B發信，首先用戶A就必需獲取用戶B的公鑰，用戶A從BBS上下載或其它途徑得到了B的公鑰，并用它加密了信件發給了B。不幸的是，用戶A和B都不知道，另一個用戶C潛入BBS或網絡中，偵聽或截取到用戶B的公鑰，然后在自己的PGP系統中用用戶B的名字生成密鑰對中的公鑰替換了用戶B的公鑰，并放在BBS上或直接以用戶B的身份把更換后的用戶B的“公鑰”發給用戶A。那用戶A用來發信的公鑰是已經是更改過的，實際上是用戶C偽裝用戶B生成的另一個公鑰。這樣誰都不會起疑心，但這樣一來用戶B收到用戶A的來信后就不能用自己的私鑰解密了，更可惡的是，用戶C還可偽造用戶B的簽名給用戶A或其他人發信，因為用戶A手中的公鑰是偽造 ，用戶A會以為真是用戶B的來信。
防止這種情況出現的最好辦法是避免讓任何其他人有機會篡改公鑰，但能做到這一點的是非常困難的，一種方法是直接從用戶B手中得到他的公鑰，然而當他在遠在他鄉或在時間上根本不可達到時，這是不可辦到的。
但PGP發展了一種公鑰介紹機制來解決這個問題，其思路是這樣的：如果用戶A和用戶B有一個共同的朋友D，而D知道他手中的B的公鑰是正確的。這樣D就成為用戶A和B之間的公證人，用戶B為了防止別人篡改自己的公鑰，就把經過D簽名的自己的公鑰上載到BBS上讓用戶去拿，用戶A想要取得用戶B的公鑰就必需先獲取D的公鑰來解密BBS或網上經過D簽名的B的公鑰，這樣就等于加了雙重保險，一般沒有可能去篡改它而不被用戶發現，即使是BBS的管理員。這就是從公共渠道傳遞公鑰的安全手段。
說到這里也許有人會問想到，只通過一個簽名公證力度是不是小了點，聰明的PGP當然會想到這一點，就是把不同簽名自己的公鑰收集在一起，發送到公共場合，這樣可以希望大部分人至少認識其中一個，從而間接認證了用戶的公鑰。同樣用戶簽了朋友的公鑰后應該寄回給他，這樣就可以讓他通過該用戶被該用戶的其他朋友所認證。有點意思吧，和現實社會中人們的交往一樣。PGP會自動根據用戶拿到的公鑰中有哪些是朋友介紹來的，把它們分為不同的信任級別，供用戶參考決定對它們的信任程度。也可指定某人有幾層轉介公鑰的能力，這種能力是隨著認證的傳遞而遞減的。
也許還有人會問：如何安全地得到D或其他簽名朋友的公鑰呢。確實有可能用戶A拿到的D或其他簽名的朋友的公鑰也假的，但這就求這個用戶C必須對你們三人甚至很多人都很熟悉，這樣的可能性不大，而且必需經過長時間的策劃。當然，PGP對這種可能也預防的建議，那就是由一個大家普遍信任的機構擔當這個角色，他被稱為認證權威機構，每個由他簽過字的公鑰都被認為真的，這樣大家只要有他的公鑰就行了，認證這個人的公鑰是方便的，因他廣泛提供這個服務，假冒他的公鑰是極困難的，因為他的公鑰流傳廣泛。這樣的"權威機構"適合由非個人控制組織或政府機構充當，現在已經有等級認證制度的機構存在，如廣東省電子商務電子認證中心（www.cnca.net)就是一個權威的認證機構。
對于那些非常分散的用戶，PGP更贊成使用私人方式的密鑰轉介方式，因這樣有的非官方途徑更能反映出人們自然的社會交往，而且人們也能自由地選擇信任的朋友來公證，總之和不認識的人們之間的交往一樣，每個公鑰至少有一個"用戶名"（User ID），請盡量用自己的全名，最好再加上本人的E-mail地址，以免混淆，這就是PGP推薦使用的電話密鑰認證。
PGP的每個密鑰有它們自己的標識（keyID），keyID是一個8位十六進制數，兩個密鑰具有同keyID的可能性只有十億分之一，而且PGP還提供了一種更可靠的標識密鑰的方法：“密鑰指紋”(keys fingrprint)，每個密鑰對應一串數字（16個2位十六進制數），這個指紋重復的可能就更微乎其微了。而且任何人無法指定生成一個具有某個指紋的密鑰，密鑰是隨機生成的，從指紋也無法反推出密鑰來。用戶拿到某人密鑰后就可以他在電話上核對這個指紋，從而認證他的公鑰。
