认证篇——数字签名
目录
数字签名
１.签名的生成和验证
２.公钥密码与数字签名
１）公钥密码
２）数字签名
数字签名的方法
１）直接对消息签名的方法
２）对消息的散列值签名的方法
注意：
数字签名的应用：
１）安全信息公告
２）软件下载
３）公钥证书
４）SSL/TSL
数字签名的算法
对数字签名的攻击：
消息认证码与数字签名对比
数字签名无法解决的问题：
之前提到过由于消息认证码无法防止否认。之所以无法否认，是因为收发双方共享一个密钥；由于密钥共享，所以能计算出正确MAC值的不只有发送者，接收者也可以计算出，对于第三方而言，无法判断出消息的出处。因此需要使用数字签名
数字签名
数字签名（又称公钥数字签名、电子签章等）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。
１.签名的生成和验证
１）生成消息签名：该行为由发送者来完成，生成签名就是根据消息内容计算数字签名的值，隐含”签名人认可消息内容“
２）生成数字签名：该行为由接收者来完成，也可能由验证的第三方来完成，验证签名就是检查消息是否真的来自发送方
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；发送方使用签名密钥来生成消息的签名；接收方（第三方）使用验证密钥来验证消息的签名
注：签名密钥只能签名人持有，而验证密钥是需要验证的人都可以持有
２.公钥密码与数字签名
１）公钥密码
公钥密码包括有公钥和私钥组成的密码对，公钥用于加密，私钥用于解密
２）数字签名
同公钥密码一样，数字签名也使用公钥和私钥组成的密钥对，但其用法与公钥密码相反；私钥加密相当于生成签名，公钥解密相当于验证签名
所以说，在公钥密码中，人人都可以使用公钥进行加密；在数字签名中，人人都可以使用验证密钥来验证签名
数字签名的方法
１）直接对消息签名的方法
１.发送者使用自己的密钥对消息进行加密（只有发送者才能持有，除发送者外，其他人是无法生成相同签名的）
２.将签名和消息发送给接收方
３.接收方使用公钥对签名进行解密
４.发送方将解密的消息与发送方发送的消息进行比对
２）对消息的散列值签名的方法
１．发送方使用单向散列函数计算消息散列值
２.发送方使用私钥对散列值进行加密
３.将消息和签名发送给接收方
４.接收方使用公钥对签名进行解密
５.接收方将解密后的散列值与发送方发过来的散列值进行对比
注意：
１）数字签名使用私钥进行加密来产生认证符号
２）数字签名并不用于保证机密性
３）签名所代表的是签名人对该消息进行的签名，复制签名不会改变签名者和消息的内容
４）在签名之后对消息进行修改是毫无意义的，数字签名的作用为识别修改
５）数字签名会根据消息内容的改变而改变，所以签名是不会重复使用的
６）想要使一份数字签名作废，需要再创建一份声明该签名已作废并附上数字签名的文书
７）在数字签名中，能生成签名的只有发送者，能验证签名的只有接收者；因此可以防止否认
数字签名的应用：
１）安全信息公告
此类消息是为了让更多人知道，因此没有加密的必要，只用在消息中加上数字签名（对明文施加的签名称为明文签名）
２）软件下载
用于检测所下载的软件是否被篡改
３）公钥证书
将公钥当作信息，对其加上数字签名
４）SSL/TSL
在认证服务器身份是与否合法时所使用的服务器证书（加上签名的服务器公钥）
数字签名的算法
1）RSA
2）EIGamel
3）DSA
4）Rabin
对数字签名的攻击：
1）中间人攻击
2）对单向散列函数进行攻击
3）利用数字签名攻击公钥密码
4）其他攻击
消息认证码与数字签名对比
数字签名无法解决的问题：
验证签名的公钥必须属于真正的发送者，为了确认自己得到的公钥是否合法，我们需要证书（将公钥当成一条消息，由可信任的第三方对其签名后得到的公钥）