数字签名原理 发方A 收方B 消息 消息 消息 Hash函数 Hash函数 签名 签名 消息摘要 消息摘要 解密算法 相等? 加密算法 加密 消息摘要 签名有效 私钥A 公钥A 签名无效
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数字签名的实现方法 ■用对称加密算法进行数字签名 用非对称加密算法进行数字签名
数字签名的实现方法 ◼ 用对称加密算法进行数字签名 ◼ 用非对称加密算法进行数字签名
用对称加密算法进行数字签名 (1/2) ■Hash函数 所谓HaSh函数,即对于任意长度的信息m,经过哈希函数运算后, 压缩成固定长度的数,比如64比特,要求满足: (1)已知哈希函数的输出,要求它的输入是困难的,即已知 C=Hash(m,求m是困难的。 (2)已知m,计算 Hash(m)是容易的。 (3)已知C1=Hash(m,构造m使 Hash (m2)=c1是困难的。 (4)c=Hash(m,c的每一比特都与m的每一比特相关,并有高敏感 性。即每改变m的一比特,都将对c产生明显影响。 (5)作为一种数字签名,还要求哈希函数除了信息m自身之外,应 该基于发信方的秘密信息对信息m进行确认
用对称加密算法进行数字签名 （1/2） ◼ Hash函数 ◼ 所谓Hash函数，即对于任意长度的信息m,经过哈希函数运算后， 压缩成固定长度的数，比如64比特，要求满足： ◼ (1)已知哈希函数的输出，要求它的输入是困难的，即已知 c=Hash(m),求m是困难的。 ◼ (2)已知m,计算Hash(m)是容易的。 ◼ (3)已知C1=Hash(m1),构造m2使Hash（m2)=C1是困难的。 ◼ (4)c=Hash(m),c的每一比特都与m的每一比特相关，并有高敏感 性。即每改变m的一比特，都将对c产生明显影响。 ◼ (5)作为一种数字签名，还要求哈希函数除了信息m自身之外，应 该基于发信方的秘密信息对信息m进行确认
用对称加密算法进行数字签名 (Hash签名)(2/2) 该签名不属于强计算密集型算法,应用较广泛 ■使用这种较快Hash算法,可以降低服务器资源 的消耗减轻中央服务器的负荷 ■Hash的主要局限是接收方必须持有用户密钥的 副本以检验签名,因为双方都知道生成签名的 密钥,较容易攻破,存在伪造签名的可能
用对称加密算法进行数字签名 （Hash签名 ） （2/2） ◼ 该签名不属于强计算密集型算法，应用较广泛 ◼ 使用这种较快Hash算法,可以降低服务器资源 的消耗,减轻中央服务器的负荷 ◼ Hash的主要局限是接收方必须持有用户密钥的 副本以检验签名, 因为双方都知道生成签名的 密钥，较容易攻破，存在伪造签名的可能
用非对称加密算法进行数字签名和验证 1发送方首先用公开的单向函数对报文进行一次变换, 得到数字签名,然后利用私有密钥对数字签名进行加 密后附在报文之后一同发出。 2接收方用发送方的公开密钥对数字签名进行解密变换 得到一个数字签名的明文。发送方的公钥是由一个可 信赖的技术管理机构即验证机构(CA: Certification Authority)发布的。 3接收方将得到的明文通过单向函数进行计算,同样得 到一个数字签名,再将两个数字签名进行对比,如果 相同,则证明签名有效,否则无效
用非对称加密算法进行数字签名和验证 1 发送方首先用公开的单向函数对报文进行一次变换， 得到数字签名，然后利用私有密钥对数字签名进行加 密后附在报文之后一同发出。 2 接收方用发送方的公开密钥对数字签名进行解密变换， 得到一个数字签名的明文。发送方的公钥是由一个可 信赖的技术管理机构即验证机构（CA: Certification Authority）发布的。 3 接收方将得到的明文通过单向函数进行计算，同样得 到一个数字签名，再将两个数字签名进行对比，如果 相同，则证明签名有效，否则无效