认证篇——数字签名
目錄
數(shù)字簽名
１.簽名的生成和驗證
２.公鑰密碼與數(shù)字簽名
１）公鑰密碼
２）數(shù)字簽名
數(shù)字簽名的方法
１）直接對消息簽名的方法
２）對消息的散列值簽名的方法
注意：
數(shù)字簽名的應用：
１）安全信息公告
２）軟件下載
３）公鑰證書
４）SSL/TSL
數(shù)字簽名的算法
對數(shù)字簽名的攻擊：
消息認證碼與數(shù)字簽名對比
數(shù)字簽名無法解決的問題：
之前提到過由于消息認證碼無法防止否認。之所以無法否認，是因為收發(fā)雙方共享一個密鑰；由于密鑰共享，所以能計算出正確MAC值的不只有發(fā)送者，接收者也可以計算出，對于第三方而言，無法判斷出消息的出處。因此需要使用數(shù)字簽名
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數(shù)字簽名
數(shù)字簽名（又稱公鑰數(shù)字簽名、電子簽章等）是一種類似寫在紙上的普通的物理簽名，但是使用了公鑰加密領(lǐng)域的技術(shù)實現(xiàn)，用于鑒別數(shù)字信息的方法。
１.簽名的生成和驗證
１）生成消息簽名：該行為由發(fā)送者來完成，生成簽名就是根據(jù)消息內(nèi)容計算數(shù)字簽名的值，隱含”簽名人認可消息內(nèi)容“
２）生成數(shù)字簽名：該行為由接收者來完成，也可能由驗證的第三方來完成，驗證簽名就是檢查消息是否真的來自發(fā)送方
一套數(shù)字簽名通常定義兩種互補的運算，一個用于簽名，另一個用于驗證；發(fā)送方使用簽名密鑰來生成消息的簽名；接收方（第三方）使用驗證密鑰來驗證消息的簽名
注：簽名密鑰只能簽名人持有，而驗證密鑰是需要驗證的人都可以持有
２.公鑰密碼與數(shù)字簽名
１）公鑰密碼
公鑰密碼包括有公鑰和私鑰組成的密碼對，公鑰用于加密，私鑰用于解密
２）數(shù)字簽名
同公鑰密碼一樣，數(shù)字簽名也使用公鑰和私鑰組成的密鑰對，但其用法與公鑰密碼相反；私鑰加密相當于生成簽名，公鑰解密相當于驗證簽名
所以說，在公鑰密碼中，人人都可以使用公鑰進行加密；在數(shù)字簽名中，人人都可以使用驗證密鑰來驗證簽名
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數(shù)字簽名的方法
１）直接對消息簽名的方法
１.發(fā)送者使用自己的密鑰對消息進行加密（只有發(fā)送者才能持有，除發(fā)送者外，其他人是無法生成相同簽名的）
２.將簽名和消息發(fā)送給接收方
３.接收方使用公鑰對簽名進行解密
４.發(fā)送方將解密的消息與發(fā)送方發(fā)送的消息進行比對
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２）對消息的散列值簽名的方法
１．發(fā)送方使用單向散列函數(shù)計算消息散列值
２.發(fā)送方使用私鑰對散列值進行加密
３.將消息和簽名發(fā)送給接收方
４.接收方使用公鑰對簽名進行解密
５.接收方將解密后的散列值與發(fā)送方發(fā)過來的散列值進行對比
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注意：
１）數(shù)字簽名使用私鑰進行加密來產(chǎn)生認證符號
２）數(shù)字簽名并不用于保證機密性
３）簽名所代表的是簽名人對該消息進行的簽名，復制簽名不會改變簽名者和消息的內(nèi)容
４）在簽名之后對消息進行修改是毫無意義的，數(shù)字簽名的作用為識別修改
５）數(shù)字簽名會根據(jù)消息內(nèi)容的改變而改變，所以簽名是不會重復使用的
６）想要使一份數(shù)字簽名作廢，需要再創(chuàng)建一份聲明該簽名已作廢并附上數(shù)字簽名的文書
７）在數(shù)字簽名中，能生成簽名的只有發(fā)送者，能驗證簽名的只有接收者；因此可以防止否認
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數(shù)字簽名的應用：
１）安全信息公告
此類消息是為了讓更多人知道，因此沒有加密的必要，只用在消息中加上數(shù)字簽名（對明文施加的簽名稱為明文簽名）
２）軟件下載
用于檢測所下載的軟件是否被篡改
３）公鑰證書
將公鑰當作信息，對其加上數(shù)字簽名
４）SSL/TSL
在認證服務器身份是與否合法時所使用的服務器證書（加上簽名的服務器公鑰）
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數(shù)字簽名的算法
1）RSA
2）EIGamel
3）DSA
4）Rabin
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對數(shù)字簽名的攻擊：
1）中間人攻擊
2）對單向散列函數(shù)進行攻擊
3）利用數(shù)字簽名攻擊公鑰密碼
4）其他攻擊
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消息認證碼與數(shù)字簽名對比
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數(shù)字簽名無法解決的問題：
驗證簽名的公鑰必須屬于真正的發(fā)送者，為了確認自己得到的公鑰是否合法，我們需要證書（將公鑰當成一條消息，由可信任的第三方對其簽名后得到的公鑰）
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