现代密码学：数字签名

数字签名

1.数字签名要解决的问题

A发送消息给B：A（不可抵赖）——————>B（不可伪造）（不可重用）
(1)不可抵赖     (假如：A可以否认发过该消息，B无法证明A确实发了该消息)
(2)不可伪造 	    (假如：B伪造一个不同的消息，但声称是从A收到的）
(3)不可重用		(假如：签名没有和消息绑定)


eg:
问题的提出： 
普通的报文鉴别能用来保护通信双方免受任何第三方的攻击,
 然而, 它无法防止通信双方互相攻击
假定A发送一个经过鉴别的消息给B，双方之间的争议可能有多种形式：
    1）B伪造一个不同的消息，但声称是从A收到的
    2）A可以否认发过该消息，B无法证明A确实发了该消息
解决以上问题可以用数字签名技术，它是对传统笔迹签名的模拟
传统笔迹签名： 
一般认为，传统的手写签名具有以下特点：
  1）手写签名是“不可伪造”的
  2）手写签名是“不可抵赖”的
  3）手写签名是“不可重用”的
数字签名至少应该具有这些能力

2.数字签名的安全模型、性质

3.RSA签名算法以及存在的安全问题

如果不使用HASH函数

1.（存在性伪造）使用“已知消息攻击”
利用RSA的乘法特性，可以进行如下攻击
假设 y1=sigk(m1)和y2=sigk(m2) 是签名者曾经签署的有效签名，
那么 verk (m1m2 mod n, y1y2 mod n) = true


2. （选择性伪造）利用“选择消息攻击”
假设攻击者要对消息 m 伪造一个签名，m=m1m2mod n。
假设攻击者能请求签名者为 m1 和 m2 签名(结果分别为y1和y2)，
那么， y1 y2 mod n 就是消息 m 的有效签名

对抗攻击的方法：使用HASH函数

私钥签名，公钥验证

4.ElGamal签名算法以及主要的问题

5.特殊的签名算法以及适应的应用场景

特殊的数字签名：

不可否认签名
盲签名
代理签名
群签名
环签名

应用场景：
 
1. 为了防止签名的非法复制，产生了不可否认的签名；（电子现金，加密货币）
2. 为了保护信息内容的隐私，产生了盲签名；
3. 为了保护签名者身份的隐私，产生了群签名和环签名；（选举投票）
4.为了实现签名权的安全传递，产生了代理签名；

（部分素材来源于公开PPT,侵删）