图片理解数字签名和验签过程

【1】数字签名是什么？

数字签名（又称公钥数字签名、电子签章）是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是使用了公钥加密领域的技术实现，用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算，一个用于签名，另一个用于验证。

数字签名，就是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。

数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用。

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【2】加密解密与签名和验签过程

1.鲍勃（服务器）有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。

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2.鲍勃把公钥送给他的朋友们—-帕蒂（客户端1）、道格（客户端2）、苏珊（客户端3）—-每人一把。

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3.苏珊（客户端3）给鲍勃（服务器）写信，写完后用鲍勃的公钥加密，达到保密的效果。

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4.鲍勃收信后，用私钥解密，看到信件内容。

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5.鲍勃给苏珊回信，写完后用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。

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6.然后，鲍勃使用私钥，对这个摘要加密，生成”数字签名”（signature）。

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7.鲍勃将这个签名，附在信件下面，一起发给苏珊。

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8.苏珊收信后，取下数字签名，用鲍勃的公钥解密，得到信件的摘要。由此证明，这封信确实是鲍勃发出的。

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9.苏珊再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致，就证明这封信未被修改过。

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10.复杂的情况出现了。

道格（客户端2）想欺骗苏珊，他偷偷使用了苏珊的电脑，用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。因此，他就可以冒充鲍勃，写信给苏珊。

此时客户端2的想法是：自己生成了一对公私密钥对，然后给苏珊一个公钥，自己发送数据和签名给苏珊，苏珊在不知道公钥被替换的情况下不知道服务器已被冒充，这样便形成了数据信息的泄露。

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11.苏珊发现，自己无法确定公钥是否真的属于鲍勃。

她想到了一个办法，要求鲍勃去找”证书中心”（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。证书中心用自己的私钥，对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密，生成”数字证书”（Digital Certificate）。

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12.鲍勃拿到数字证书以后，就可以放心了。以后再给苏珊写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。

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13.苏珊收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到鲍勃真实的公钥了，然后就能证明”数字签名”是否真的是鲍勃签的。

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【3】数字证书实例-https

14.下面，我们看一个应用”数字证书”的实例：https协议。这个协议主要用于网页加密。

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15.首先，客户端向服务器发出加密请求。

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16.服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端。

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17.客户端（浏览器）的”证书管理器”，有”受信任的根证书颁发机构”列表。客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。

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18.如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告。

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19.如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的，浏览器会发出另一种警告。

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20.数字证书如果是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器交换加密信息。