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)出現(xiàn)過一種“數(shù)字化簽名”技術(shù)，簡單地說就是在手寫板上簽名，然后將圖像傳輸?shù)诫娮游臋n中，這種“數(shù)字化簽名”可以被剪切，然后粘貼到任意文檔上，這樣非法復(fù)制變得非常容易，所以這種簽名的方式是不安全的。數(shù)字簽名技術(shù)與數(shù)字化簽名技術(shù)是兩種截然不同的安全技術(shù)，數(shù)字簽名與用戶的姓名和手寫簽名形式毫無關(guān)系，它實(shí)際使用了信息發(fā)送者的私有密鑰變換所需傳輸?shù)男畔ⅰτ诓煌奈臋n信息，發(fā)送者的數(shù)字簽名并不相同。沒有私有密鑰,任何人都無法完成非法復(fù)制。從這個(gè)意義上來說，“數(shù)字簽名”是通過一個(gè)單向函數(shù)對要傳送的報(bào)文進(jìn)行處理得到的，用以認(rèn)證報(bào)文來源并核實(shí)報(bào)文是否發(fā)生變化的一個(gè)字母數(shù)字串。

　　原理

　　該技術(shù)在具體工作時(shí)，首先發(fā)送方對信息施以數(shù)學(xué)變換，所得的信息與原信息惟一對應(yīng);在接收方進(jìn)行逆變換，得到原始信息。只要數(shù)學(xué)變換方法優(yōu)良，變換后的信息在傳輸中就具有很強(qiáng)的安全性，很難被破譯、篡改。這一個(gè)過程稱為加密，對應(yīng)的反變換過程稱為解密。

　　現(xiàn)在有兩類不同的加密技術(shù)，一類是對稱加密，雙方具有共享的密鑰,只有在雙方都知道密鑰的情況下才能使用，通常應(yīng)用于孤立的環(huán)境之中，比如在使用自動(dòng)取款機(jī)(ATM)時(shí)，用戶需要輸入用戶識(shí)別號(hào)碼(PIN)，銀行確認(rèn)這個(gè)號(hào)碼后，雙方在獲得密碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行交易，如果用戶數(shù)目過多，超過了可以管理的范圍時(shí)，這種機(jī)制并不可靠。

　　另一類是非對稱加密，也稱為公開密鑰加密，密鑰是由公開密鑰和私有密鑰組成的密鑰對，用私有密鑰進(jìn)行加密，利用公開密鑰可以進(jìn)行解密，但是由于公開密鑰無法推算出私有密鑰，所以公開的密鑰并不會(huì)損害私有密鑰的安全，公開密鑰無須保密，可以公開傳播，而私有密鑰必須保密，丟失時(shí)需要報(bào)告鑒定中心及數(shù)據(jù)庫。

　　算法

　　數(shù)字簽名的算法很多, 應(yīng)用最為廣泛的三種是: Hash簽名、DSS簽名和RSA簽名。

　　1. Hash簽名

　　Hash簽名不屬于強(qiáng)計(jì)算密集型算法，應(yīng)用較廣泛。它可以降低服務(wù)器資源的消耗,減輕中央服務(wù)器的負(fù)荷。Hash的主要局限是接收方必須持有用戶密鑰的副本以檢驗(yàn)簽名, 因?yàn)殡p方都知道生成簽名的密鑰，較容易攻破，存在偽造簽名的可能。

　　2. DSS和RSA簽名

　　DSS 和RSA采用了公鑰算法,不存在Hash的局限性。RSA是最流行的一種加密標(biāo)準(zhǔn)，許多產(chǎn)品的內(nèi)核中都有RSA的軟件和類庫。早在Web飛速發(fā)展之前, RSA數(shù)據(jù)安全公司就負(fù)責(zé)數(shù)字簽名軟件與Macintosh操作系統(tǒng)的集成,在Apple的協(xié)作軟件PowerTalk上還增加了簽名拖放功能，用戶只要把需要加密的數(shù)據(jù)拖到相應(yīng)的圖標(biāo)上，就完成了電子形式的數(shù)字簽名。與DSS不同，RSA既可以用來加密數(shù)據(jù)，也可以用于身份認(rèn)證。和Hash簽名相比，在公鑰系統(tǒng)中，由于生成簽名的密鑰只存儲(chǔ)于用戶的計(jì)算機(jī)中，安全系數(shù)大一些。

　　功能

　　數(shù)字簽名可以解決否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問題。具體要求：發(fā)送者事后不能否認(rèn)發(fā)送的報(bào)文簽名、接收者能夠核實(shí)發(fā)送者發(fā)送的報(bào)文簽名、接收者不能偽造發(fā)送者的報(bào)文簽名、接收者不能對發(fā)送者的報(bào)文進(jìn)行部分篡改、網(wǎng)絡(luò)中的某一用戶不能冒充另一用戶作為發(fā)送者或接收者。數(shù)字簽名的應(yīng)用范圍十分廣泛，在保障電子數(shù)據(jù)交換(EDI)的安全性上是一個(gè)突破性的進(jìn)展，凡是需要對用戶的身份進(jìn)行判斷的情況都可以使用數(shù)字簽名，比如加密信件、商務(wù)信函、定貨購買系統(tǒng)、遠(yuǎn)程金融交易、自動(dòng)模式處理等等。

　　實(shí)施

　　實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名有很多方法，目前采用較多的是非對稱加密技術(shù)和對稱加密技術(shù)。雖然這兩種技術(shù)實(shí)施步驟不盡相同，但大體的工作程序是一樣的。用戶首先可以下載或者購買數(shù)字簽名軟件，然后安裝在個(gè)人電腦上。在產(chǎn)生密鑰對后，軟件自動(dòng)向外界傳送公開密鑰。由于公共密鑰的存儲(chǔ)需要，所以需要建立一個(gè)鑒定中心(CA)完成個(gè)人信息及其密鑰的確定工作。鑒定中心是一個(gè)政府參與管理的第三方成員，以便保證信息的安全和集中管理。用戶在獲取公開密鑰時(shí)，首先向鑒定中心請求數(shù)字確認(rèn)，鑒定中心確認(rèn)用戶身份后，發(fā)出數(shù)字確認(rèn)，同時(shí)鑒定中心向數(shù)據(jù)庫發(fā)送確認(rèn)信息。然后用戶使用私有密鑰對所傳信息簽名，保證信息的完整性、真實(shí)性，也使發(fā)送方無法否認(rèn)信息的發(fā)送，之后發(fā)向接收方;接收方接收到信息后，使用公開密鑰確認(rèn)數(shù)字簽名，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫檢查用戶確認(rèn)信息的狀況和可信度;最后數(shù)據(jù)庫向接收方返回用戶確認(rèn)狀態(tài)信息。不過，在使用這種技術(shù)時(shí)，簽名者必須注意保護(hù)好私有密鑰，因?yàn)樗枪_密鑰體系安全的重要基礎(chǔ)。如果密鑰丟失，應(yīng)該立即報(bào)告鑒定中心取消認(rèn)證，將其列入確認(rèn)取消列表之中。其次，鑒定中心必須能夠迅速確認(rèn)用戶的身份及其密鑰的關(guān)系。一旦接收到用戶請求，鑒定中心要立即認(rèn)證信息的安全性并返回信息。