初探数字签名与数字证书

 

数字签名Digital signature

本文参考wiki条目：

http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_signature 

数字签名的目的 ：

一个有效的数字签名可以用来验证一份数字信息（文件）是由特定的发送者创建的，并且在传输过程中没有被修改。

经常用于 软件分发，金融交易，电子政务，以及其他需要检测伪造及篡改信息的领域。

数字签名与电子签名：

数字签名是电子签名的一种实现方式。电子签名的含义更广泛一些。在美国以及欧盟成员国，电子签名具有法律效力。我国也出台了《中华人民共和国电子签 名法》 ，因此含有数字签名的文件是具有法律效力的。

数字签名的实现方式：

采用非对称加密。asymmetric cryptography  ，一般常用的就是RSA 算法，关于RSA算法这里先不罗嗦了。

数字签名基于3个算法：

1. 生成密钥的算法，用于产生一对私钥和公钥。
2. 签名签署算法：给定一个需要签署的信息（文件）以及私钥，生成数字签名
3. 签名验证算法：给定一个信息，签名，以及公钥，判断此签名是否可信。

在 Haskell中有一个 RSA 库，其中对应的函数为：

Codec.Crypto.RSA

generateKeyPair :: RandomGen g => g -> Int -> ( PublicKey , PrivateKey , g)

sign :: PrivateKey -> ByteString -> ByteString

verify :: PublicKey -> ByteString -> ByteString -> Bool

但是在实际使用过程中，直接使用非对称加密算法，会比较慢，因此可以对文件先用 md5 或 sha-1 取得特征码，再对文件特征码做加解密验证。

对于这几个算法，有两个重要的特性：

1. 一个特定的信息用一个特定的私钥生成的签名，必须可以被对应的公钥所验证。（这个很好理解）

2. 对于不掌握特定私钥的人或组织，想要生成一个有效的数字签名是计算不可行的。（说白了，就是没有私钥想伪造个签名是没门儿的）

数字证书

数字证书是由一个权威机构发行的，包含公钥，证书持有者的名称信息，以及证书授权中心对这些信息的数字签名文件。 

数字证书是由第三方颁发的，这个第三方也有自己的数字证书，称为“根证书”。

数字证书的例子：

数字签名在安全领域的应用：

对于一个具有有效数字证书的文件，一般可以信任为安全的文件。比如从网上下载一个软件，怎么才能确定它不是个木马呢？看数字签名，如果包含了知名公司的数字签名，一般就可以认为是安全的。（除非这个公司不想混了，特意加入了恶意代码，或者私钥被盗用了，但这种情况太罕见了）

但是，是不是有数字签名的文件都是正常安全的文件呢？ 也不一定，有些木马程序就带有数字签名！因为签名虽然很难伪造，但申请个数字签名并非多难的事情。

对数字证书也要防假冒伪劣啊。