什么是数字签名?数字签名的基本概念?
数字签名是一种用于验证数字信息的真实性和完整性的加密技术。它类似于手写签名或印章,但提供了更高的安全性,特别是在数字通信中。数字签名确保了信息在传输过程中未被篡改,确认了信息的来源。
一、数字签名的作用
1.身份验证:
数字签名能够确认发送信息的人的身份,通过使用公钥基础设施(PKI),接收方可以验证发送方的数字签名,确认信息的来源是否可信。
2.数据完整性:
数字签名可以确保信息在传输过程中未被篡改,即使信息被拦截修改,数字签名将不再匹配,接收方可以检测到这种修改。
3.不可否认性:
由于数字签名是基于发送方的私钥生成的,只有私钥的所有者才能生成有效的签名,发送方无法否认已发送的信息。
二、数字签名的工作原理
对待签名的数据进行哈希处理,哈希函数将数据转换为固定长度的哈希值(摘要),这个哈希值是数据的唯一“指纹”。发送方使用自己的私钥对哈希值进行加密,生成数字签名,由于私钥是唯一的且保密的,只有发送方可以生成这个签名。发送方将原始数据和生成的数字签名一起发送给接收方,接收方使用发送方的公钥对数字签名进行解密,得到一个哈希值。
接收方对收到的原始数据再次进行哈希处理,并将结果与解密后的哈希值进行比较。如果两者一致,说明数据未被篡改,且确认了发送方的身份。
三、数字签名的步骤
1.摘要处理:
发送方首先利用哈希函数对消息进行摘要处理,生成一个固定长度的数字摘要。这一步的目的是将原始消息转换成一个简洁的数字串,便于后续的加密和验证。
2.数字签名生成:
发送方接着使用自己的私钥对消息摘要进行加密,生成数字签名,这里采用了非对称加密技术,私钥仅由发送方持有,用于加密消息摘要。生成的数字签名具有不可否认性和唯一性,能够证明消息的来源并确保其完整性。
3.数字签名验证:
接收方在收到消息和数字签名后,先使用发送方的公钥对数字签名进行解密,得到消息的数字摘要。接收方也使用相同的哈希函数对收到的消息进行摘要处理,生成一个新的数字摘要。通过比较这两个数字摘要,如果它们一致,就证明消息的完整性和真实性得到了保障。这一过程确保了消息在传输过程中未被篡改,验证了消息确实来自所声称的发送者。