挖掘关键词爱站网,商洛网站建设求职简历,知名网站设计服务商,西安宏博网络科技有限公司一、数字签名的基本概念 数字签名是一种用于验证电子文档完整性和身份认证的密码学技术。它通过使用公钥加密体系中的私钥对文档的一部分#xff08;通常是文档的摘要#xff09;进行加密#xff0c;从而创建一个“签名”。这个签名可以附在文档上#xff0c;或作为一个单独…一、数字签名的基本概念 数字签名是一种用于验证电子文档完整性和身份认证的密码学技术。它通过使用公钥加密体系中的私钥对文档的一部分通常是文档的摘要进行加密从而创建一个“签名”。这个签名可以附在文档上或作为一个单独的文件。 在生成数字签名前通常会先使用哈希函数如SHA-256将原始消息转换成一个固定长度的摘要。这样做的目的是为了提高效率和安全性因为直接对长消息进行签名可能非常耗时且不安全。
二、数字签名算法 数字签名方案由三个算法构成这个三个步骤共同构成了数字签名的基础确保了数据的完整性和不可抵赖性以及发送者身份的验证。
1密钥生成算法 生成一对密钥的过程包括一个私钥private key和一个公钥public key。私钥用于签名而公钥用于验证签名。这一过程通常涉及随机数生成器来确保密钥的安全性和独特性。
公钥可以公开用于加密信息或验证数字签名。私钥需要保密用于解密信息或生成数字签名。
2签名算法 使用发送者的私钥对消息摘要进行加密生成数字签名。签名后将签名附加到原始消息上一起发送。
【注】谁签名就用谁的私钥来加密而且是对摘要加密而不是文件。
2验证算法 接收者使用发送者的公钥对数字签名进行解密得到一个解密后的摘要。接收者同时使用相同的哈希函数对收到的消息再次进行哈希处理得到一个新的摘要。
比较这两个摘要是否相同
如果相同则证明消息在传输过程中没有被篡改并且确实是发送者发出的。如果不同则说明消息可能已被篡改或并非来自声称的发送者。 三、数字签名的安全性
数字签名必须保障以下几点 数据完整性数字签名可以确保数据在传输过程中未被篡改。当发送方使用其私钥对数据的摘要通常是通过哈希算法产生的进行加密时接收方可以使用发送方的公钥解密这个摘要并且用自己的哈希算法对收到的数据重新生成摘要。如果两个摘要匹配那么可以确定数据在传输过程中没有被修改。 身份认证数字签名提供了发送方的身份认证。由于只有持有正确私钥的人才能生成有效的数字签名因此接收到有效签名的接收方可以确信数据确实来自声称的发送方。 不可否认性数字签名可以防止发送方否认其发送的数据。由于数字签名是使用发送方的私钥创建的发送方无法否认该签名因为这相当于否认自己私钥的有效性。这种特性对于商务交易、法律文件和其他需要责任追溯的场合尤其重要。 时间戳数字签名还可以包含时间戳证明文档是在特定时间之前签署的。这对于某些法律要求或合同条款可能很重要以确定文档的有效性或合规性。 为了实现上述功能数字签名通常结合了非对称加密公钥/私钥对、哈希函数和证书颁发机构CA来验证公钥的所有权。
四、数字签名与消息认证的对比
1消息认证 目的消息认证的主要目的是验证消息的完整性和确认消息的来源。它确保消息在传输过程中未被篡改并且来自声称的发送方。 技术消息认证通常使用消息认证码MAC来实现。MAC是使用共享密钥对消息进行加密产生的一个固定长度的值接收方使用相同的密钥和消息来重新计算MAC然后与接收到的MAC进行比较以验证消息的完整性和来源。 隐私性MAC本身并不提供消息的机密性即它不加密消息的内容。因此通常需要结合使用对称加密来保护消息内容的隐私。 适用场景MAC适用于需要快速验证消息真实性和完整性的场景尤其是在共享密钥已经安全分发的前提下。
2数字签名 目的数字签名不仅验证消息的完整性和来源还提供了不可否认性Non-repudiation即发送者不能否认他发送了该消息。此外数字签名还可以验证消息的创建时间防止重放攻击。 技术数字签名使用公钥加密技术发送者使用自己的私钥对消息或消息的散列值进行加密生成数字签名。接收者使用发送者的公钥解密数字签名验证消息的真实性和完整性。 隐私性数字签名本身也不提供消息内容的机密性但它可以与对称加密结合使用以确保消息的隐私。 适用场景数字签名适用于需要提供高度安全和法律效力的场景如电子合同、法律文件、财务交易等其中不仅需要验证消息的来源和完整性还需要确保发送者对消息的发送行为负责。
