网络安全系统之二 数字签名

一、数字签名

　　数字签名的作用就是确保发送者A发给接收者B的信息是发送者A发送的，并且在传输过程中数据没有被修改，类拟于写在纸上的物理签名，数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用。

　　数据字签名的特点：解决了信息伪造、抵赖、冒充和篡改问题，保证了信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。

　　在讲解解数字签名之前，我们应该了解信息完整性验证算法。

 

二、信息完整性验证算法

　　报文摘要算法（Message Digest Algorithms），算法的重点在于“摘要”，即对原始数据依据规则进行提取，摘要和原文具有联系性，只要原始数据稍有改动，“摘要”的结果就会不同。因此，摘要可以验证原文是否被修改。

　　注: 摘要算法采用“单向函数”，即只能从输入数据得到输出的数据，无法从输出的数据得到输入的数据。常见报文摘要算法有SHA1、MD5。

　　

　　（1）SHA1算法

　　　　安全Hash算法，SHA1也是基于MD5的，把信息分为512bit的分组，创建一个160bit的摘要。

 

　　（2）MD5算法

　　　　消息摘要算法5（MD5），把信息分为512bit的分组，创建一个128bit的摘要。

 

三、数字签名和验证的过程

　　数字签名和验证过程图例：

　　

　　数字签名的基本过程（发改方A）：

　　（1）发送方A使用摘要算法（SHA1、MD5）对需要发送的信息进行摘要运算，生成信息的摘要。

　　（2）发送方A使用自己的私钥对生成的摘要进行签名，将A的签名摘要和信息一并发给接收方B。

 

　　验证签名的基本过程（接收方B）：

　　（1）接收方B收到 A的签名摘要 使用A的公钥对摘要进行认证，得到摘要A（由A发过来的）

　　（2）接收方B收到 A传过来的信息后，使用摘要算法（SHA1、MD5）对信息进行摘要运算，生成信息的摘要B（由B自己计算出来的）

　　（3）将摘要A和摘要B进行对比，如果一致则说明发送者A 发送过来的信息没有经过任何篡改。

　　由此可以看到，非对称密钥加密技术与数字摘要技术在网络安全性方面的应用（私钥用于解密和签名，公钥用于加密和认证），数字签名功能具有身份认证、信息完整性检查、信息发送不可否认等特点，但并没有提供对原信息加密功能，不能保证接收方B收到信息，也不对接收方B的身份进行验证。