数字签名及应用

article/2025/10/30 12:03:37

内容介绍

  • 常用加密方式
  • 数字签名
  • 颁发数字证书机构CA

常用加密方式

  • 对称加密
    对称加密也称为密钥加密或单向加密,就是使用同一套密钥来进行加密和解密。
    常用算法:DES、3DES、AES
    优点:算法公开、简单,加密解密容易,加密速度快,效率高
    缺点:相对来说不算特别安全,只有一把钥匙,密文如果被拦截,且密钥也被劫持,那么,信息很容易被破译
    适用场景:加解密速度快、效率高,因此适用于大量数据的加密场景。由于如何传输密钥是较为头痛的问题,因此适用于无需进行密钥交换的场景,如内部系统,事先就可以直接确定密钥

  • 非对称加密
    非对称加密使用一对密钥(公钥和私钥)进行加密和解密
    常用算法:RSA
    优点:强度高、安全性强于对称加密算法、无需传递私钥导致没有密钥泄露风险
    缺点:计算量大、速度慢
    适用场景:适用于需要密钥交换的场景,如互联网应用,无法事先约定密钥。可以与对称加密算法结合

数字签名

  • 数字签名特征
    数字签名是基于公钥密码体制(非对称密钥密码体制)的 。

    • 报文鉴别——接收者能够核实发送者对报文的签名;

    • 报文的完整性——接收者不能伪造对报文的签名或更改报文内容;

    • 不可否认——发送者事后不能抵赖对报文的签名;

  • 数字签名过程
    在这里插入图片描述
    上图位用户A使用数字签名向用户B传输一份文件的过程:

    • 首先,文件经过单向散列函数的处理得到一份占128位的摘要(无论文件多大,经过单向散列函数的处理,生成的摘要都是128位),这份摘要相当于该文件的"指纹",能够唯一地识别文件。注意:只要文件发生改动,经过单向::散列函数处理后得到地摘要都会不一样。所以,文件和文件的摘要具有很强的对应关系。

    • 随后,用户A使用自己地私钥对这份128位地摘要进行加密,得到一份加密地摘要。

    • 然后,用户A把文件、加密的摘要和公钥打包一起发给用户B。传输的过程中并没有对文件进行加密处理。 用户B将收到的文件经过单向散列函数处理得出一份128位摘要,这份摘要是通过收到的文件得到的,存在被更改的可能;使用A提供的公钥对收到的"加密的摘要"进行解密得到另一份128位摘要,这份摘要是通过原始文件得到的,一般认为代表真正的文件;然后将两份摘要进行比较。

    • 如果两份摘要相等,说明文件经过用户A签名之后,在传输的过程中没有被更改;若不相等,说明文件在传输过程中被更改了,或者说已经不是原来的文件了,此时用户A的签名失效。

  1. 数字签名场合
    数字签名解决的核心问题是:确保收到的文件没有被更改
    场合:https协议使用。

颁发数字证书机构CA

  • CA简介

    • 证书颁发机构,即认证中心CA (Certification Authority),来将公钥与其对应的实体(人或机器)进行绑定(binding);即给公司或个人颁发证书。

    • 认证中心一般由政府出资建立。每个实体都有CA 发来的证书(certificate),里面有公钥及其拥有者的标识信息。此证书被 CA 进行了数字签名。任何用户都可从可信的地方获得认证中心 CA 的公钥,此公钥用来验证某个公钥是否为某个实体所拥有。有的大公司也提供认证中心服务。

在这里插入图片描述
如图所示,用户A使用数字签名时给用户B发送了一个数据包,数据包中包含了A的公钥、文件和加密的摘要。那么问题来了:用户B如何确定收到的公钥是用户A发送的,而不是他人冒充用户A发送的呢?

  • List item举个例子:把用户A的公钥和私钥假设为身份证。如果是用户A自己造的身份证别人会信吗?反之,用户A拿着真正的身份证去住宾馆,老板一开始也不相信身份证是用户A的,但是老板相信给用户A发身份证的公安局,老板通过比对公安网上对应身份证号码的信息就可以判断这个身份证是不是用户A的,由此可以确认用户A的身份。

  • 同理,B一开始并不确认收到的公钥是来自用户A的,用户A也可抵赖B收到的公钥不是自己发送的。这时就需要有一个双方都信任的第三方证书颁发机构来协调。

  • CA颁发证书过程
    在这里插入图片描述

  • 首先,用户A向证书颁发机构提交个人信息,申请证书。通过CA审核后,CA生成用户A的证书,证书中包括了A的公钥和私钥还有CA的数字签名。证书颁发机构CA本身拥有一对密钥,这是对CA所颁发的证书进行数字签名和保密的基础,绝不能泄露。

  • 用户A收到的证书中包括了带有CA数字签名的,专属A公钥和私钥,CA的数字签名确保了别人不能伪造用户A的公钥和私钥。

  • 同时,用户B也必须信任给用户A颁发证书的第三方认证机构CA,即用户B拥有CA颁发的"CA公钥"。

  • 通信时,用户A向用户B发送的数据包中的"加密的摘要"上有用户A的数字签名,“A公钥” 上有认证机构CA的数字签名。用户B收到数据包之后,先要验证收到的 “A公钥” 是否来源合法:是认证机构颁发的带有CA签名的公钥吗?用户B并不信任用户A,但是用户B信任第三方认证机构CA。所以,用户B先使用证书颁发机构颁发的 “CA公钥” 验证收到的 “A公钥” 是否由同一认证机构颁发,是否在颁发之后更改过。

  • 验证通过后,用户B便相信收到的 “A公钥” 确实来自真实的用户A。随后再使用 “A公钥” 对 “加密的摘要” 进行解密,进行上文提到的对比操作,以判断文件是否更改。

SSL/TLS协议运行机制的概述: http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/02/ssl_tls.html.

思考:当把中间人替换为CA机构之后,那么最大的中间人便是CA?


http://chatgpt.dhexx.cn/article/TqZIcj7Y.shtml

相关文章

数字签名的过程详解

数字签名的过程详解 1. 数字证书的概念2. 数字签名的过程3. 加密的过程4. 数字签名两大特性5. 用到的部分名词解释 1. 数字证书的概念 数字证书又叫“数字身份证”、“网络身份证”,是由证书认证中心CA发放并经认证中心数字签名,包含公开密钥拥有者以及…

数字签名是什么?

今天,我读到一篇好文章。 它用图片通俗易懂地解释了,"数字签名"(digital signature)和"数字证书"(digital certificate)到底是什么。 我对这些问题的理解,一直是模模糊糊…

数字签名技术及加密算法

最近由于需要使用数字签名,于是了解一下各种算法的利弊及实现 数字签名流程图: ---------BASE64----------- 常见于邮件、http加密,截取http信息,你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE64加密的。 BASE加密后产生的字节…

数字签名系列一:签名简介与RSA签名算法

数字签名系列一 写在前面数字签名作用数字签名发展史带属性的数字签名RSA数字签名方案 写在前面 学了一年的数字签名方案,一直都在一个点进行专研,虽然还是有所收获,总感觉还差点感觉,上了一年研究生,还没有对数字签名…

密码学---数字签名和认证协议---数字签名标准

数字签名标准 DSS的基本方式RSA签名过程DSS签名过程 数字签名算法DSA全局公钥用户私钥x用户公钥y用户为待签消息选取的秘密数k签名过程验证过程 数字签名标准(Digital Signature Standard,DSS)是美国公布的联邦信息处理标准,采用SHA和一种新的签名技术的…

数字签名与签名验证过程

1.1 生成数字签名 1 利用RSA算法生成公钥、私钥。私钥由密钥持有者自主保存,公钥可对外发布。 2 准备好待签名的文档。 3 利用哈希算法(HASH),生成待签名文档的摘要。(文档摘要) 4 利用签名者的私钥&am…

什么是数字签名?其安全性从何而来?

一、数字签名简介 数字签名是基于公钥密码体制(非对称密钥密码体制)的。 1.1.基本特征 数字签名必须保证以下三点: 报文鉴别——接收者能够核实发送者对报文的签名;报文的完整性——接收者不能伪造对报文的签名或更改报文内容。…

数字签名的工作原理

数字签名是公钥基础结构的基础部分。当我们说PKI时,一般想到的是数字证书,证书颁发机构(CA),银行使用的Key,以及SSL通信等等。 数字证书,一般都是成对存在的,包含证书的公钥,和证书…

网络安全之数据加密和数字签名技术

一、计算机网络面临的安全性威胁和解决办法 1、计算机网络上的通信面临以下两大类威胁:被动攻击和主动攻击,如下图所示: 2、解决办法,由上图可知: 对于主动攻击,可以采取适当措施加以检测。 对于被动攻击…

一文了解数字签名、数字证书、自签证书

参考 关于自签SSL证书的一些小知识汇总 对于ssl中的pem文件和key 文件的理解 openssl 生成证书 ca.pem client.pem server.pem SSL:证书文件 数字证书原理 数字签名是什么? 数字签名和数字证书的原理解读(图文) 数字签名和数字证书有哪些区别与联…

数字签名算法实现

一、实验目的   掌握利用Hash算法对要传送信息提取消息摘要的方法,理解数字签名的作用及数字签名算法的工作原理,了解多种非对称加密算法都可以用来设计数字签名算法。综合运用前面实验掌握的知识和技术,利用C语言或Java语言设计并实现数字…

数字签名——

数字签名和公钥加密的区别 公钥加密: Alice采用Bob的公钥对消息加密,传给Bob,Bob用自己的私钥解密 数字签名: Alice采用自己的私钥对消息m签名,Alice将消息m和签名发送给Bob收到m和签名后,Bob用Alice的公钥来验证签名的有效性 数…

安全技术 数字签名

(一)介绍 数字签名是一种将相当于现实世界中的盖章、签字的功能在计算机世界中进行实现的技术。使用数字签名可以识别篡改和伪装,还可以防止否认。 通过消息认证码,我们可以识别消息是否被篡改或者发送者身份是否被伪装&#xf…

数字签名技术简介

数字签名(又称公钥数字签名)是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串,这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用数字签名机制作为保障网络信息安全的…

数字签名技术

目录 一、数字签名 二、数字签名技术 2.1、基于哈希算法的数字签名与验证 2.2、基于非对称密钥加密体制的数字签名与验证 三、数字签名的作用 一、数字签名 数字签名(又称公钥数字签名)是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串&…

kettle spoon双击打开无反应

环境 windows 10、kettle 8.2、JDK 1.8 、CPU:I7-8565U、内存:16GB kettle的启动文件spoon双击之后(也试过以管理员身份运行)无反应 一、注册表修复 这个问题在网上各种搜索,查到的资料都是修改spoon里的Xms、Xmx、…

spoon工具的一些小细节问题

version7.1 1.输出乱码问题 (1)转换中的字段选择可对字段的编码做选择(此方法输出到excel可用) (2)数据库输出设置编码——>编辑——>选项,然后添加characterEncoding参数,值…

Kettle工具——Spoon、Kitchen、Pan、Carte

目录 1. Spoon 2. Kitchen和Pan (1)命令行参数 (2)例子 3. Carte Kettle里有不同的工具,用于ETL的不同阶段。主要工具如下: Spoon:图形化工具,用于快速设计和维护复杂的ETL工作…

kettle Spoon.bat启动问题

问题 启动Spoon.bat报错 解决方法 一、首先查看本机安装的jdk版本 在cmd命令窗口输入:java -version 能得到版本即为安装成功(需要配置环境) 一般为1.8,如果版本过高也会导致运行kettle出错 二、尝试修改Spoon.bat中的内存设…

kettle打开spoon.bat后无反应

主要两点 1.配置环境变量 、 2.修改spoon.bat 3.删掉 kettle根目录下E:\pdi-ce-7.1.0.0-12\data-integration\.kettle\db.cache-7.1.0-stable , 删掉db.cache-7.1.0-stable 文件 ; 以及 C:\Users\Administrator\.kettle\db.cache-7.1.0-stable , …