數(shù)字簽名，什么是數(shù)字簽名？

在數(shù)字簽名技術(shù)出現(xiàn)之前，曾經(jīng)有一種“數(shù)字簽名”技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在平板電腦上簽名，然后將圖像傳輸?shù)诫娮游臋n中。這種“數(shù)字簽名”可以剪切然后粘貼在任何文檔上，這使得非法復(fù)制非常容易，所以這種簽名方式是不安全的。數(shù)字簽名技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)是兩種完全不同的安全技術(shù)。數(shù)字簽名與用戶(hù)姓名和手寫(xiě)簽名形式無(wú)關(guān)。它實(shí)際上使用了發(fā)送方私鑰需要傳輸?shù)男畔ⅰ?duì)于不同的文檔信息，發(fā)送方的數(shù)字簽名是不同的。沒(méi)有私鑰，任何人都無(wú)法完成非法復(fù)制。從這個(gè)意義上說(shuō)，“數(shù)字簽名”是通過(guò)單向函數(shù)處理要傳輸?shù)南⒍@得的字母數(shù)字串，用于認(rèn)證消息的來(lái)源和驗(yàn)證消息是否發(fā)生了變化。

原則

(資料圖)

技術(shù)具體工作時(shí)，首先發(fā)送方對(duì)信息進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，得到的信息只對(duì)應(yīng)原始信息；在接收器處執(zhí)行逆變換以獲得原始信息。只要數(shù)學(xué)變換方法過(guò)硬，變換后的信息在傳輸中就會(huì)有很強(qiáng)的安全性，很難被破譯或篡改。這個(gè)過(guò)程叫做加密，相應(yīng)的逆變換過(guò)程叫做解密。

目前有兩種不同的加密技術(shù)，一種是對(duì)稱(chēng)加密。雙方都有一個(gè)共享密鑰，只有在雙方都知道密鑰的情況下才能使用。它通常用于隔離環(huán)境。例如，當(dāng)使用ATM時(shí)，用戶(hù)需要輸入用戶(hù)識(shí)別號(hào)(PIN)。銀行確認(rèn)這個(gè)號(hào)碼后，雙方在獲取密碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行交易。如果用戶(hù)數(shù)量太大，這種機(jī)制就不可靠。

另一種是非對(duì)稱(chēng)加密，也稱(chēng)為公鑰加密。密鑰是由公鑰和私鑰組成的密鑰對(duì)，用私鑰加密，用公鑰解密。但由于公鑰無(wú)法計(jì)算私鑰，所以公鑰不會(huì)危害私鑰的安全性。公鑰不需要保密，但私鑰必須保密。如果丟失，需要向認(rèn)證中心和數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)告。

算法

數(shù)字簽名算法有很多種，使用最廣泛的三種是Hash簽名、DSS簽名和RSA簽名。

1.哈希簽名

Hash并不是一個(gè)很強(qiáng)的計(jì)算密集型算法，所以被廣泛使用。它可以減少服務(wù)器資源的消耗，減輕中央服務(wù)器的負(fù)荷。Hash的主要限制是接收方必須持有用戶(hù)密鑰的副本才能檢查簽名，因?yàn)殡p方都知道生成簽名的密鑰，很容易被破解，有可能偽造簽名。

2.DSS和RSA的簽名

DSS和RSA采用公鑰算法，沒(méi)有哈希限制。RSA是最流行的加密標(biāo)準(zhǔn)，許多產(chǎn)品的核心中都有RSA軟件和類(lèi)庫(kù)。在Web快速發(fā)展之前，RSA數(shù)據(jù)安全公司負(fù)責(zé)數(shù)字簽名軟件與Macintosh操作系統(tǒng)的集成，并在蘋(píng)果的協(xié)作軟件PowerTalk中加入了簽名拖放功能。用戶(hù)只需將需要加密的數(shù)據(jù)拖動(dòng)到相應(yīng)的圖標(biāo)上，即可完成電子形式的數(shù)字簽名。與DSS不同，RSA可用于數(shù)據(jù)加密和身份驗(yàn)證。與散列簽名相比，在公鑰系統(tǒng)中，由于生成簽名的密鑰只存儲(chǔ)在用戶(hù)的計(jì)算機(jī)中，所以安全系數(shù)更大。

功能

數(shù)字簽名可以解決否認(rèn)、偽造、篡改和假冒等問(wèn)題。具體要求：發(fā)送方不能否認(rèn)事后發(fā)送的消息簽名，接收方可以驗(yàn)證發(fā)送方發(fā)送的消息簽名，接收方不能偽造發(fā)送方的消息簽名，接收方不能部分篡改發(fā)送方的消息，網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)用戶(hù)不能冒充另一個(gè)用戶(hù)作為發(fā)送方或接收方。數(shù)字簽名有著廣泛的應(yīng)用，是保證電子數(shù)據(jù)交換安全的突破口。數(shù)字簽名可用于所有需要判斷用戶(hù)身份的場(chǎng)合，如加密信函、商業(yè)信函、訂購(gòu)和采購(gòu)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程金融交易、自動(dòng)模式處理等等。

實(shí)施

數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，目前應(yīng)用比較廣泛的有非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)和對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)。雖然這兩種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟不同，但大致的工作流程是一樣的。首先，用戶(hù)可以下載或購(gòu)買(mǎi)數(shù)字簽名軟件，然后安裝在個(gè)人電腦上。密鑰對(duì)生成后，軟件自動(dòng)向外界傳輸公鑰。由于公鑰存儲(chǔ)的需要，需要建立一個(gè)認(rèn)證中心(CA)來(lái)完成個(gè)人信息及其密鑰的確定。鑒定中心是政府參與管理的第三方成員，保證信息的安全和集中管理。當(dāng)用戶(hù)獲得公鑰后，首先向認(rèn)證中心請(qǐng)求數(shù)字確認(rèn)，認(rèn)證中心在確認(rèn)用戶(hù)身份后發(fā)送數(shù)字確認(rèn)，同時(shí)將確認(rèn)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)。然后用戶(hù)用私鑰對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行簽名，保證信息的完整性和真實(shí)性，使發(fā)送方無(wú)法否認(rèn)信息的發(fā)送，然后發(fā)送給接收方；接收方收到信息后，使用公鑰確認(rèn)數(shù)字簽名，并進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)檢查用戶(hù)確認(rèn)信息的狀態(tài)和可信度；最后，數(shù)據(jù)庫(kù)將用戶(hù)確認(rèn)狀態(tài)信息返回給接收者。然而，在使用這種技術(shù)時(shí)，簽名者必須注意保護(hù)私鑰，因?yàn)樗枪€系統(tǒng)安全的重要基礎(chǔ)。如果密鑰丟失，應(yīng)立即向認(rèn)證中心報(bào)告以取消認(rèn)證，并將其放入確認(rèn)取消列表中。其次，認(rèn)證中心必須能夠快速確認(rèn)用戶(hù)的身份及其密鑰之間的關(guān)系。一旦收到用戶(hù)請(qǐng)求，認(rèn)證中心應(yīng)立即對(duì)信息的安全性進(jìn)行認(rèn)證并返回信息。

本文講解到此結(jié)束，希望對(duì)大家有所幫助。

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責(zé)任編輯：Rex_08