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产业气象站 隐秘而伟大的技术——数字签名与认证丨专栏

一、小白剧场
大东：小白 ， 生活当中 ， 你有没有过签名的经历？
小白：怎么没有？这个行为太日常了！签名可是起到认证、核准与生效的作用呢 。 传统的数媒形式有手签、印章、指印等 。
产业气象站 隐秘而伟大的技术——数字签名与认证丨专栏
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大东：那你可知道计算机通信过程中也可以签名？
小白：是采用数字签名吗？
大东：不错 ， 随着办公自动化、电子邮件、电子货币、电子银行的广泛使用 ， 数字签名的安全性显得日益重要 。 完善的签名应具备发方不能抵赖、他人不能伪造以及能在公证人面前验证签名真伪的能力 。
二、RSA算法
小白：前数字签名普遍采用公开钥密码技术来实现 。 1994年 ， 美国标准与技术协会公布了数字签名标准（DSS） ， 这是美国政府首次正式采用公钥密码 。 DSS的出现是公钥密码走向广泛应用的标志 。 公开密钥可以方便地实现数字签名 ， 这是传统密码所不及的 。
大东：看来你还了解的不少 。 数字签名技术是公开密钥加密技术和报文分解函数相结合的产物 。 与加密不同 ， 数字签名的目的是为了保证信息的完整性和真实性 。 必须保证三点：一是接受者能够核实发送者对消息的签名；二是发送者这时候不能抵赖对消息的签名；三是接受者不能伪造对消息的签名 。
小白：数字签名有很多方法 ， 比如 ， 利用数学函数从信息中提取摘要值作为签名内容 ， 这一点与信息的完整性验证相一致 ， 因此 ， 单向散列函数是实现数字签名的方法之一 。 此外 ， 由于数字签名的基本原理就是在信息中嵌入发送者本人的身份信息 ， 而且这种身份信息应该具有唯一性 ， 而公钥密码中的私钥恰好符合这种特性 ， 所以 ， RSA算法也是数字签名的常用算法 。
大东：RSA算法数字签名的过程是：发送方用自己的私钥对信息签名 ， 并将信息和签名一并发送给接收方；接收方收到密文后 ， 利用发送方的公钥采用相应的验证方程对签名进行验证 ， 判断其是否有效 。
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RSA算法数字签名的过程（图片来自网络）
小白：RSA签名仍然使用了原来的加密解密算法 ， 但公钥与私钥的用法不同 。
大东：那你知道认证技术吗？
小白：认证又称为鉴别或确认 ， 用来证实被认证对象（人与事）是否名符其实或是否有效的一种过程 。 即用来确保数据的真实性 ， 防止入侵者主动攻击 ， 如假冒、篡改等 。 认证一般是许多应用系统安全保障的第一道防线 。
大东：认证是通过验证被认证对象（人与事）的一个或多个参数的真实性与有效性 ， 来确定被认证对象是否名符其实 。 因此 ， 被认证对象与要验证的参数之间应存在严格的对应关系 ， 最好是唯一的 。
小白：目前 ， 计算机通信中采用的参数有口令、标识符、密钥、随机数等 。 而且使用基于密码的认证技术一般来说 ， 用人的生理特征参数（如指纹、声纹、视网膜纹等）进行认证的安全性很高 ， 但目前这种技术实现困难、成本很高而难以普及 。
大东：现在已有多种实现各种数字签名的方法 ， 但采用公开密钥算法要比常规算法更容易实现 。 其具体方法是：发送者A用其私人密钥对报文摘要进行加密（即签字） ， 将原始报文与签名的摘要一同传送给接收者B ， B用已知A的公开密钥对签名摘要解密 ， 并将结果与原始报文的摘要比较 。
小白：因为只有A的公开密钥能对此报文进行解密 ， 而除A外没有别人具有A的私人密钥 ， 即没有别人能产生这样的报文 ， 所以此报文一定是由A加密的 。 这样 ， 报文就被签名了 。
三、认证字
大东：由上可知 ， 采用公开密钥法进行通信时 ， 通信的一方需要有另外一方的公开密钥 。 公开密钥是很容易得到的 ， 如：从签了名的邮件 。 但如何确定你所获得的公开密钥是真的属于对方？


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