认证篇——数字签名
目錄
數(shù)字簽名
１.簽名的生成和驗(yàn)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(duì)消息簽名的方法
２）對(duì)消息的散列值簽名的方法
注意：
數(shù)字簽名的應(yīng)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(duì)數(shù)字簽名的攻擊：
消息認(rèn)證碼與數(shù)字簽名對(duì)比
數(shù)字簽名無法解決的問題：
之前提到過由于消息認(rèn)證碼無法防止否認(rèn)。之所以無法否認(rèn)，是因?yàn)槭瞻l(fā)雙方共享一個(gè)密鑰；由于密鑰共享，所以能計(jì)算出正確MAC值的不只有發(fā)送者，接收者也可以計(jì)算出，對(duì)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(shí)現(xiàn)，用于鑒別數(shù)字信息的方法。
１.簽名的生成和驗(yàn)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(jì)算數(shù)字簽名的值，隱含”簽名人認(rèn)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(yàn)證的第三方來完成，驗(yàn)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(bǔ)的運(yùn)算，一個(gè)用于簽名，另一個(gè)用于驗(yàn)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(yàn)證密鑰來驗(yàn)證消息的簽名
注：簽名密鑰只能簽名人持有，而驗(yàn)證密鑰是需要驗(yàn)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(duì)，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(duì)，但其用法與公鑰密碼相反；私鑰加密相當(dāng)于生成簽名，公鑰解密相當(dāng)于驗(yàn)證簽名
所以說，在公鑰密碼中，人人都可以使用公鑰進(jìn)行加密；在數(shù)字簽名中，人人都可以使用驗(yàn)證密鑰來驗(yàn)證簽名
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數(shù)字簽名的方法
１）直接對(duì)消息簽名的方法
１.發(fā)送者使用自己的密鑰對(duì)消息進(jìn)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(duì)簽名進(jìn)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(jìn)行比對(duì)
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２）對(duì)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(jì)算消息散列值
２.發(fā)送方使用私鑰對(duì)散列值進(jìn)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(duì)簽名進(jìn)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(jìn)行對(duì)比
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注意：
１）數(shù)字簽名使用私鑰進(jìn)行加密來產(chǎn)生認(rèn)證符號(hào)
２）數(shù)字簽名并不用于保證機(jī)密性
３）簽名所代表的是簽名人對(duì)該消息進(jìn)行的簽名，復(fù)制簽名不會(huì)改變簽名者和消息的內(nèi)容
４）在簽名之后對(duì)消息進(jìn)行修改是毫無意義的，數(shù)字簽名的作用為識(shí)別修改
５）數(shù)字簽名會(huì)根據(jù)消息內(nèi)容的改變而改變，所以簽名是不會(huì)重復(fù)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(yàn)證簽名的只有接收者；因此可以防止否認(rèn)
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數(shù)字簽名的應(yīng)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(duì)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(dāng)作信息，對(duì)其加上數(shù)字簽名
４）SSL/TSL
在認(rèn)證服務(wù)器身份是與否合法時(shí)所使用的服務(wù)器證書（加上簽名的服務(wù)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(duì)數(shù)字簽名的攻擊：
1）中間人攻擊
2）對(duì)單向散列函數(shù)進(jìn)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(rèn)證碼與數(shù)字簽名對(duì)比
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數(shù)字簽名無法解決的問題：
驗(yàn)證簽名的公鑰必須屬于真正的發(fā)送者，為了確認(rèn)自己得到的公鑰是否合法，我們需要證書（將公鑰當(dāng)成一條消息，由可信任的第三方對(duì)其簽名后得到的公鑰）
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