数字签名算法
几种数字签名方案简介
几种数字签名方案简介1、RSA数字签名方案RSA是最早公钥密码算法之一，由Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman于1978年发明。
RSA数字签名方案基于大数分解难题，其安全性与RSA问题紧密相关。
在RSA数字签名方案中，发送方使用私钥对消息进行签名，接收方使用公钥验证签名。
2、DSA数字签名方案DSA数字签名算法由美国国家标准与技术研究院(NIST)提出，并被采纳为联邦数据处理标准(FIPS)。
DSA数字签名方案基于离散对数难题，其安全性主要依赖于有限域上的离散对数问题。
DSA算法相较于RSA 算法，具有签名长度短、速度快以及抗量子攻击等优点。
3、ECDSA数字签名方案ECDSA是椭圆曲线数字签名算法，其基于椭圆曲线密码学，是在有限域上的椭圆曲线离散对数问题的基础上构建的。
ECDSA数字签名方案相较于RSA和DSA算法，具有更高的安全性和更低的计算开销。
因为椭圆曲线密码学具有较高的安全性和较低的计算复杂性，所以ECDSA 被广泛应用于比特币等加密货币中。
4、EdDSA数字签名方案EdDSA数字签名算法是对标DSA的抗量子攻击算法，由欧洲电信标准化协会(ETSI)提出。
EdDSA使用的是Schnorr签名算法的一种变体，具有较高的安全性和抗量子攻击能力。
此外，EdDSA算法还具有速度快、签名长度短等优点。
以上几种数字签名方案都是目前广泛应用的算法，每种方案都有其特定的应用场景和优缺点。
在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的数字签名算法以保证信息的安全性和完整性。
随着互联网的快速发展，数字签名方案在信息安全领域变得越来越重要。
数字签名方案用于验证信息的完整性、真实性和不可抵赖性，广泛应用于电子政务、电子商务和网络安全等领域。
无证书数字签名方案作为一种新兴的数字签名技术，因无需证书颁发机构颁发证书，具有降低成本、提高效率等优点，逐渐受到广泛。
本文将对几种无证书数字签名方案进行介绍，并对其安全性进行分析及改进。
dsa数字签名算法原理
dsa数字签名算法原理
DSA（Digital Signature Algorithm，数字签名算法）是一种基于离散对数问题的公钥数字签名算法。
它的基本原理可以简单地概括为：
1. 首先，选定一对互质的大素数p和q，其中p-1能够被q整除。
并且选取一个基数g，满足g是模p的一个原根。
2. 然后，利用p、q和g生成一个公钥与私钥的密钥对（公钥为(p,q,g,y)，私钥为x）。
3. 在数据发送者要对一份数据进行签名时，选择一个随机数k，并利用公钥中的参数对k进行运算，得到一个虚拟的数据y1。
然后对自己的私钥和要签名的数据进行运算，得到数据的哈希值，并计算一个r值。
4. 接着，利用k的逆元r^-1，并结合公钥中的参数和私钥计算出s值。
5. 最后，将r和s值组合起来，作为数字签名，并将其与原始数据一起发送给接收者。
6. 接收者在接收到数据时，也利用与发送者相同的公钥进行运算，验证签名的有效性。
DSA算法的特点是：安全性高、签名长度短，但在签名过程中需要大量的运算。
除了DSA算法还有其他的数字签名算法，如RSA、ECDSA等。
数字签名算法-RSA、DSA、ECDSA、ECDH
数字签名算法-RSA、DSA、ECDSA、ECDH数字签名算法介绍和区别原⽂阅读：数字签名是⼀个带有密钥的消息摘要算法，这个密钥包括了公钥和私钥，⽤于验证数据完整性、认证数据来源和抗否认，遵循OSI参考模型、私钥签名和公钥验证。
也是⾮对称加密算法和消息摘要算法的结合体，常见的数字签名算法主要有RSA、DSA、ECDSA三种，本⽂对数字签名算法进⾏详细介绍。
Hash⼜译散列、摘要等名，本⽂统⼀称Hash。
1. RSA数字签名算法RSA是⽬前计算机密码学中最经典算法，也是⽬前为⽌使⽤最⼴泛的数字签名算法，RSA数字签名算法的密钥实现与RSA的加密算法是⼀样的，算法的名称都叫RSA。
密钥的产⽣和转换都是⼀样的，包括在售的所有SSL数字证书、代码签名证书、⽂档签名以及邮件签名⼤多都采⽤RSA算法进⾏加密。
RSA数字签名算法主要包括MD和SHA两种算法，例如我们熟知的MD5和SHA-256即是这两种算法中的⼀类，具体如下表格分布1.1. MD2、MD4、MD5算法最常见的是我们熟知的MD5加密算法，MD5全称Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法 5），⽬前⽐较普遍的Hash算法，是散列算法的基础原理，MD5的前⾝有MD2、MD3和MD4。
MD5算法法是输⼊任意长度字符，输出固定长度128位的算法。
经过程序流程，⽣成四个32位数据，最后联合起来成为⼀个128位Hash值，主要⽅式是通过求余、取余、调整长度、与链接变量进⾏循环运算进⽽得出结果。
1.2. SHA-1算法SHA-1是由NIST NSA设计为同DSA⼀起使⽤的，SHA-1设计时基于和MD4相同原理，并且模仿了该算法，SHA-1抗穷举(brute-force)性更好，它产出160位的Hash值，对于⾮线性运算、移位和加法运算也与MD5类似。
SHA-1也应⽤于包括TLS和SSL、PGP、SSH、S/MIME和IPsec等多种协议中，曾被视为是MD5的后继者。
数字签名算法实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字签名算法实验报告篇一：数字签名实验报告附件2：北京理工大学珠海学院实验报告ZhuhAIcAmpAusoFbeIJIngInsTITuTeoFTechnoLogY实验题目数字签名实验实验时间20XX.4.8一、实验目的：(1)掌握数字签名技术的原理；(2)熟悉密钥的生成及其应用。
二、实验内容以及步骤：RsA-pKcs签名算法(一)签名及验证计算(1)进入实验实施，默认选择即为“RsA-pKcs”标签，显示RsA-pKcs签名实验界面。
(2)选择明文格式，输入明文信息。
点击“计算shA1值”按钮，生成明文信息的散列值。
(3)选择密钥长度，此处以512bit为例，点击“生成密钥对”按钮，生成密钥对和参数。
选择“标准方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数。
(4)标准方法签名及验证点击“标准方法”标签下的“获得签名值”按钮，获取明文摘要的签名值，签名结果以十六进制显示于相应的文本框内；点击“验证签名”按钮，对签名结果进行验证，并显示验证结果；上述过程如图1.1.8-3所示。
(5)选择“中国剩余定理方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数。
(6)中国剩余定理方法签名及验证点击“中国剩余定理方法”标签下的“获得签名值”按钮，获取明文摘要的签名值，签名结果以十六进制显示于相应的文本框内；点击“验证签名”按钮，对签名结果进行验证，并显示验证结果。
eLgAmAL签名算法(1)在“RsA-pKcs”标签下的扩展实验中，点击“eLgAmAL 扩展实验”按钮，进入eLgAmAL签名算法扩展实验窗体。
(2)设置签名系统参数。
在文本框“大素数p”内输入一个大的十进制素数（不要超过8位）；然后在文本框“本原元a”内输入一个小于p的十进制正整数，点击“测试”。
(3)注册用户，在“用户名”文本框中输入一个“注册用户列表”中未出现的用户名，如“alice”，点击“注册”按钮。
(4)在“用户注册”窗口中的文本框“私钥x”中输入一个小于素数p的十进制非负整数，点击“确定”按钮；然后，点击“计算公钥”按钮，系统会为该用户生成一对公私钥。
数字签名算法及其比较
数字签名算法及其比较引言在当今的数字化时代，信息的传输与处理变得愈发频繁和重要。
数字签名算法作为一种安全机制，在确认信息来源、保障信息完整性和防止抵赖行为等方面具有重要作用。
本文将介绍数字签名算法的原理、实现及几种常见的比较。
数字签名算法数字签名算法基于非对称加密算法，通过使用公钥与私钥来进行签名和验证。
以下是一个基本的数字签名算法流程：1、生成密钥对：用户利用自身的私钥进行加密，生成公钥和私钥密钥对。
2、签名：用户用私钥对信息进行签名，生成数字签名。
3、验证：接收者使用公钥对数字签名进行解密，验证信息的来源和完整性。
数字签名算法的实现离不开公钥基础设施（PKI）与数字证书的应用。
PKI负责管理公钥和私钥的生成、分发和撤销，并提供安全认证服务。
数字证书是PKI中的一种关键组件，用于证明公钥的合法性。
数字签名算法的比较目前市面上存在多种数字签名算法，以下几种是最常见的：1、RSA算法：RSA是最早的非对称加密算法之一，安全性较高，但实现复杂度较大，性能较低。
2、ELGamal算法：ELGamal是一种基于离散对数问题的公钥加密算法，具有较高的安全性和较小的实现复杂度，但性能一般。
3、DSA算法：DSA是一种基于离散对数问题的数字签名算法，安全性较高，但性能较低，实现复杂度较大。
在安全性方面，上述三种算法均已被证明是符合安全性的。
RSA算法在密钥长度较长时安全性较高，但随着量子计算机的发展，该算法的安全性可能受到威胁。
ELGamal算法和DSA算法在密钥长度适中时安全性表现较好。
性能方面，RSA算法在加密和解密方面的性能优于ELGamal算法和DSA 算法，但密钥长度较长时性能会下降。
ELGamal算法在性能上略逊于RSA算法，而DSA算法的性能相对较差。
实现复杂度方面，RSA算法和ELGamal算法相对较容易实现，而DSA 算法的实现复杂度相对较高。
数字签名算法的应用数字签名算法在多个领域具有广泛的应用，以下是一些典型的例子：1、电子商务：在电子商务平台上，卖家可以用数字签名算法对商品信息进行签名，以确保信息的真实性和完整性。
数字签名
数字签名（又称公钥数字签名、电子签章）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。
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。
数字签名，就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。
原理：数字签名的文件的完整性是很容易验证的（不需要骑缝章，骑缝签名，也不需要笔迹专家），而且数字签名具有不可抵赖性（不需要笔迹专家来验证）。
简单地说,所谓数字签名就是附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所作的密码变换。
这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据,防止被人(例如接收者)进行伪造。
它是对电子形式的消息进行签名的一种方法,一个签名消息能在一个通信网络中传输。
基于公钥密码体制和私钥密码体制都可以获得数字签名,主要是基于公钥密码体制的数字签名。
包括普通数字签名和特殊数字签名。
普通数字签名算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou- Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir 数字签名算法、Des/DSA,椭圆曲线数字签名算法和有限自动机数字签名算法等。
特殊数字签名有盲签名、代理签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等,它与具体应用环境密切相关。
显然,数字签名的应用涉及到法律问题,美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准(DSS)。
主要功能:保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。
数字签名技术是将摘要信息用发送者的私钥加密，与原文一起传送给接收者。
接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要信息，然后用HASH函数对收到的原文产生一个摘要信息，与解密的摘要信息对比。
数字签名算法
手写签名与数字签名的区别：
1）手写签名是所签的文件的物理组成部分。数字签名必须与所签文件捆绑在 一起
2 验证手写签名通过与标准签名比较或检查笔迹来实现，伪造签名比较容易。 数字签名通过公开的验证(Verification)算法。好的数字签名(Signing)算法应该 使得伪造(Forgery)签名十分困难
和x并验证
注意： 1） 由于RSA签名能自动恢复被加密的消息。上面不必计算和传送。
2） 这里的顺序是十分重要的。如果先加密再签名，则可能受到伪装
攻击。假设发送者发送z=(x bB mod nB) aA mod nA 。敌手C截获z，利
用A的公钥和自己的私钥在不知道明文的情况下计算自己对密文的签
名
发给接收者B。B将会认为消息是C发送过来的。
3）手写签名不易复制。数字签名是一个二进制信息，复制十分容易，所以必 须防止数字签名重复使用
数字签名算法必须满足的条件
一般，数字签名算法必须满足： l 签名者事后不能否认自己的签名 l 任何他人不能伪造签名 l 当双方为签名真伪发生争执时，可以由第
三方解决争端
签名算法的分类
l 按目的可以把数字签名分成普通数字签名和特殊目的的数字签名 （如不可否认签名、盲签、群签等）。前者由签名算法(Digital Signature Generation Algorithm)和验证算法(Digital Signature Verification Algorithm) 组成。而后者还需要有附加的部件。
,使得
是6位二进制数
,例如 k=3,n是12位二进制数 取
取q=59.
假设 具有上述形式，
是A对x的签名，y< 。这时并不能
保证B正确解密，只是把不能正确解密的概率降到足够小。这里有两种可
数字签名算法
数字签名是个加密的过程，数字签名验证是个解密的过程。
椭圆算法（ECC） 一般的，椭圆曲线的三次方程为：
方程中的参数取自域F上。F可以使有理数域、实数域或有限域。 如果，则称椭圆曲线E定义在F上。在这个点集上按如下规则定 义一个代数运算，称为加法，记为“+” （注：这里的“+”代表了很多种运算，不只是普通代数意义上 的+，它的操作对象可能是字符串，乘法标量也可能是整数， 分数，有理数）。
椭圆曲线离散对数问题实例
令q=23,椭圆曲线E(23)(1,1),方程y^2=x^3+1,即a=b=1; 所以根据条件4*1^3+27*1^2(mod23)=8 ≠0;所以满足一 个模23的椭圆群条件 令P(3,10) Q(9,7),那么k=(7-10)/(9-3)=-1/2=11mod23 注: -1=22mod 23 (-1/2)=22/2mod(23) R(x3,y3) x3=11^2-3-9=109=17mod23 y3=11*(3-17)-10=-164=20mod23 P+Q=(17,20)
简单地说,所谓数字签名就是附加在数据单 元上的一些数据,或是对数据单元所作的密 码变换。 这种数据或变换允许数据单元的接收者用 以确认数据单元的来源和数据单元的完整 性并保护数据,防止被人(例如接收者)进行 伪造。 它是对电子形式的消息进行签名的一种方 法,一个签名消息能在一个通信网络中传输。
基于公钥密码体制和私钥密码体制都可以 获得数字签名,目前主要是基于公钥密码体 制的数字签名。包括普通数字签名和特殊 数字签名。
主要功能
保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的 抵赖发生。 数字签名技术是将摘要信息用发送者的私钥加密，与原文一起 传送给接收者。
数字签名原理、种类与方法
1.2 数字签名的实现方法
④接受方使用自己的私有密钥对密钥信息进行解密，得到 秘密密钥的明文； ⑤接收方用秘密密钥对文件进行解密，得到经过加密的数 字签名； ⑥接收方用发送方的公开密钥对数字签名进行解密，得到 数字签名的明文； ⑦接收方用得到的明文和哈希函数重新计算数字签名，并 与解密后的数字签名进行对比。如果两个数字签名是相同 的，说明文件在传输过程中没有被破坏。
DSS和RSA采用公钥算法，DSS只是一个签名系 统，RSA既用于数据加密，也用于身份认证。
1.1 数字签名原理
4、数字签名功能 数字签名用以解决否认、伪造、篡改及冒充等
问题。具体要做到：发送者事后不能否认发送的报 文签名、接收者能够核实发送者发送的报文签名、 接收者不能伪造发送者的报文签名、接收者不能对 发送者的报文进行部分篡改、网络中的某一用户不 能冒充另一用户作为发送者或接收者。
这种方法由于它是逐位进行签名的，只要有一位被改动过，接 收方就得不到正确的数字签名，因此其安全性较好，其缺点是：签 名太长（对报文先进行压缩再签名，可以减少签名的长度。）；签 名密钥及相应的验证信息不能重复使用，否则极不安全。
1.2 数字签名的实现方法
3、加入数字签名和认证 只有加入数字签名及验证后信息才能在公网上安
证书，用以确认一个人或服务器的身份，它把一对用于 信息加密和签名的电子密钥捆绑在一起，保证了这对密 钥真正属于指定的个人和机构。
数字认证由验证机构CA进行电子化发布或撤消公钥 验证，信息接收方可以从CA Web站点上下载发送方的 验证信息。
1.2 数字签名的实现方法
6、数字签名的发展方向 完善生成和验证数字签名的工具，发展支持数
1.2 数字签名的实现方法
1、用非对称加密算法进行数字签名 非对称加密使用两个密钥：公开密钥（public key）和私有
javaSHA1WithRSA算法
javaSHA1WithRSA算法SHA1WithRSA是一种经典的数字签名算法，利用SHA1摘要算法和RSA非对称加密算法结合起来实现数字签名，保证数据的完整性和安全性。
下面将对该算法进行详细介绍和解析。
1.算法原理首先，SHA1WithRSA算法使用SHA1（Secure Hash Algorithm 1）算法对原始数据进行摘要计算，得到一个固定长度的摘要值，通常为160位（20字节），这个摘要值可以唯一的代表原始数据。
接下来，使用RSA加密算法对摘要值进行加密，生成一个数字签名。
RSA是一种非对称加密算法，使用公钥进行加密，使用私钥进行解密。
对于SHA1WithRSA算法而言，签名的过程是使用私钥对摘要值进行加密，生成签名；而验证的过程则是使用公钥对签名进行解密，还原原始的摘要值。
最后，接收到数字签名的一方，可以根据原始数据、公钥和数字签名，验证数字签名的真实性。
具体过程是首先使用相同的SHA1算法对原始数据进行摘要计算，得到一个新的摘要值，然后使用发送方的公钥对数字签名进行解密，还原原始的摘要值，并与新计算得到的摘要值进行比对，如果两个摘要值相同，则说明数字签名没有被篡改，数据可信。
2.实现过程实现SHA1WithRSA算法的关键是对原始数据进行摘要计算和RSA非对称加密。
2.1摘要计算摘要计算使用SHA1算法，将原始数据转化为一个固定长度的摘要值。
Java提供了MessageDigest类来实现SHA1算法的摘要计算。
```javaString originalData = "Hello, world!";MessageDigest sha1Digest = MessageDigest.getInstance("SHA1");byte[] sha1Hash = sha1Digest.digest(originalData.getBytes();```2.2RSA加密和解密RSA非对称加密算法使用公钥对数据进行加密，使用私钥对加密的数据进行解密。
数字签名算法（RSA）
数字签名算法（RSA）题⽬：数字签名算法（RSA）⼀、课题名称实现数字签名，其中加密算法使⽤RSA。
⼆、课题内容和要求1、主要任务与⽬标1）被发送⽂件采⽤某种算法对原始消息进⾏运算，得到⼀个固定长度的数字串，称为消息摘要（MD），不同的消息得到的消息摘要各异，但是对相同的消息它的消息摘要却是唯⼀的；2）发送⽅⽣成消息的消息摘要，⽤⾃⼰的私钥对摘要进⾏加密来形成发送⽅的数字签名；3）这个数字签名将作为消息的附件和消息⼀同⽤接收⽅的公钥进⾏加密，将加密后的密⽂⼀起发送给接收⽅；4）接收⽅⾸先把接收到的密⽂⽤⾃⼰的私钥解密，得到原始消息和数字签名，再⽤发送⽅的公钥解密数字签名，随后⽤同样的算法计算出消息摘要；5）如果计算出来的消息摘要和发送⽅发送给他的消息摘要（通过解密数字签名得到的）是相同的，这样接收⽅就能确认数字签名确实是发送⽅的，否则就认为收到的消息是伪造的或是中途被篡改的。
数字签名通过认证技术来辨认真伪。
认证技术主要包括数字签名认证、⾝份认证以及公开密钥证明等。
数字签名认证机制提供了⼀种对数字签名进⾏鉴别的⽅法；⾝份认证机制提供了辨别和确认通信双⽅真实⾝份的⽅法；公开密钥证明机制则对密钥进⾏验证。
⽹络时代中，⼈们验证数字签名来确定你正在和谁打交道，验证你的⽂件是否已被⿊客篡改。
数据的安全性和真实性已成为⽹络安全中⾄关重要的⼀部分。
数字签名类似⼿书签名，它具有以下的性质：1）能够验证签名产⽣者的⾝份，以及产⽣签名的⽇期和时间；2）能⽤于证实被签消息内容；3）数字签名可由第三⽅验证，从⽽能够解决通信双⽅的争议。
为了实现数字签名的以上性质，它就应满⾜下列要求：1）签名是可信的：任何⼈都可以验证签名的有效性；2）签名是不可伪造的：除了合法的签名者外，任何⼈伪造其签名是困难的；3）签名是不可复制的：对⼀个消息的签名不能通过复制变为另⼀个消息的签名。
如果⼀个消息的签名是从别处复制得到的，则任何⼈都可以发现消息与签名之间的不⼀致性，从⽽可以拒绝签名的消息；4）签名的消息是不可改变的：经签名的消息不能篡改，⼀旦签名的消息被篡改，任何⼈都可以发现消息与签名之间的不⼀致性；5）签名是不可抵赖的：签名者事后不能否认⾃⼰的签名。
数字签名知识电子签名法
数字签名知识电子签名法首先应该知道,什么是数字签名.简单地说,所谓数字签名就是附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所作的密码变换。
这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据,防止被人(例如接收者)进行伪造。
它是对电子形式的消息进行签名的一种方法,一个签名消息能在一个通信网络中传输。
基于公钥密码体制和私钥密码体制都可以获得数字签名,目前主要是基于公钥密码体制的数字签名。
包括普通数字签名和特殊数字签名。
普通数字签名算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou-Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir数字签名算法、Des/DSA,椭圆曲线数字签名算法和有限自动机数字签名算法等。
特殊数字签名有盲签名、代理签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等,它与具体应用环境密切相关。
显然,数字签名的应用涉及到法律问题,美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准(DSS)。
一些国家如法国和德国已经制定了数字签名法。
实现数字签名有很多方法，目前数字签名采用较多的是公钥加密技术，如基于RSA Date Security公司的PKCS(Public Key Cryptography Standards)、Digital Signature Algorithm、x.509、PGP(Pretty Good Privacy)。
1994年美国标准与技术协会公布了数字签名标准而使公钥加密技术广泛应用。
公钥加密系统采用的是非对称加密算法。
目前的数字签名是建立在公共密钥体制基础上，它是公用密钥加密技术的另一类应用。
它的主要方式是，报文的发送方从报文文本中生成一个128位的散列值(或报文摘要)。
发送方用自己的私人密钥对这个散列值进行加密来形成发送方的数字签名。
然后，这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。
数字签名算法实验报告
数字签名算法实验报告篇一：数字签名实验报告附件2：北京理工大学珠海学院实验报告ZhuhAlcAmpAusoFbelJInglnsTITuTeoFTechnoLogY实验题目数字签名实验实验时间20XX.4.8一、实验目的：(1) 掌握数字签名技术的原理；(2) 熟悉密钥的生成及其应用。
二、实验内容以及步骤：RsA-pKcs签名算法(一)签名及验证计算(1) 进入实验实施，默认选择即为“RsA-pKcs”标签，显示RsA-pKcs签名实验界面。
(2) 选择明文格式，输入明文信息。
点击“计算shA1值”按钮，生成明文信息的散列值。
(3) 选择密钥长度，此处以512bit为例，点击“生成密钥对”按钮，生成密钥对和参数。
选择“标准方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数。
(4) 标准方法签名及验证点击“标准方法”标签下的“获得签名值”按钮，获取明文摘要的签名值，签名结果以十六进制显示于相应的文本框内；点击“验证签名”按钮，对签名结果进行验证，并显示验证结果；上述过程如图1.1.8-3 所示。
(5) 选择“中国剩余定理方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数。
(6) 中国剩余定理方法签名及验证点击“中国剩余定理方法”标签下的“获得签名值”按钮，获取明文摘要的签名值，签名结果以十六进制显示于相应的文本框内；点击“验证签名”按钮，对签名结果进行验证，并显示验证结果。
eLgAmAL签名算法(1) 在“ RsA-pKcs ”标签下的扩展实验中，点击“ eLgAmAL 扩展实验”按钮，进入eLgAmAL签名算法扩展实验窗体。
(2) 设置签名系统参数。
在文本框“大素数p”内输入一个大的十进制素数(不要超过8位)；然后在文本框“本原元a”内输入一个小于p的十进制正整数，点击“测试”。
▲第2页共12页(3) 注册用户，在“用户名”文本框中输入一个“注册用户列表”中未出现的用户名，女口“alice ”，点击“注册”按钮。
MD5算法与数字签名
MD5算法具有以下优点： 1、速度快：MD5算法的计算速度非常快，可以在各种硬件平台上高效运行。
2、冲突少：MD5算法的哈希值具有较高的唯一性，发生冲突的概率很低。
3、应用广泛：MD5算法被广泛应用于文件完整性验证、密码存储、数字签名等 领域。
数字签名
数字签名是采用公钥密码体制的一种数字技术，用于验证信息的完整性、真实 性和不可抵赖性。数字签名采用私钥对消息进行签名，利用公钥验证签名，以 确保消息的发送者身份和内容不被篡改。数字签名的种类包括RSA、DSA、ECC 等，其中RSA是最为广泛使用的公钥体系之一。
1、不可逆性：无法通过哈希值 反推出原始数据。
2、冲突性：对于不同的输入数据，即使是微小的变化也会导致哈希值的巨大 差异。
3、易于计算：MD5算法的计算速度很快，适合用于大量数据的处理。
二、RSA算法 RSA是一种非对称加密算法，它使用一对密钥，一个公钥用于加 密数据，一个私钥用于解密数据。RSA算法具有以下特点：
然而，MD5算法和数字签名也存在一些缺点和限制。例如，MD5算法虽然具有 较高的唯一性和冲突少的特点，但近年来也出现了针对MD5算法的碰撞攻击， 使得消息的哈希值存在被篡改的可能性。此外，数字签名的私钥管理也是一个 重要的问题，私钥的丢失或泄露将导致数字签名的安全性受到威胁。
展望
未来，随着技术的不断发展和应用场景的不断扩大，MD5算法和数字签名技术 将继续发挥重要作用。然而，随着计算能力的提升和攻击手段的不断演变，安 全性和可靠性仍然是需要注数字签名，但它们的抵抗碰撞能力存在差异。 MD5存在已知的漏洞，可以找到两个不同的输入值具有相同的哈希值，这被称 为“碰撞”。然而，SHA1仍然被认为是一种安全的哈希函数。
3、数据完整性
网络安全常见的四种加密解密算法
网络安全常见的四种加密解密算法网络安全中常见的四种加密解密算法分别是：对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法和数字签名算法。
下面将对每种算法进行详细介绍。
1.对称加密算法：对称加密算法又称为共享密钥加密算法，加密和解密使用相同的密钥。
常见的对称加密算法有DES（Data Encryption Standard）、3DES（Triple Data Encryption Algorithm）、AES（Advanced Encryption Standard）等。
这些算法使用的密钥长度可以是128位、192位或256位。
对称加密算法具有高效、加解密速度快的优点，适合于大规模数据传输。
然而，对称密钥的安全性较低，密钥的分发和管理是一个重要问题。
2.非对称加密算法：非对称加密算法也称为公钥密码算法，加密和解密使用不同的密钥。
常见的非对称加密算法有RSA（Rivest, Shamir, Adleman）、ElGamal等。
在非对称加密算法中，发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，接收方使用自己的私钥对数据进行解密。
非对称加密算法的安全性较高，但加解密过程耗时较长，不适合大规模数据传输。
非对称加密算法常用于密钥交换和数字签名。
3.哈希算法：哈希算法是将任意长度的输入消息经过计算，生成固定长度的哈希值的算法。
常见的哈希算法有MD5（Message Digest Algorithm 5）、SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）、SHA-256等。
哈希算法的特点是输入的微小改变会导致输出值的巨大变化，相同的输入必定生成相同的输出。
哈希算法常用于数据完整性验证和密码存储。
然而，由于哈希算法是单向函数，无法从哈希值推导出原始数据，因此哈希算法不适用于加密和解密。
4.数字签名算法：综上所述，网络安全常见的四种加密解密算法包括对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法和数字签名算法。
每种算法都有其独特的特点和应用场景，能够保障数据的机密性、完整性和可信性。
国密算法有哪些范文
国密算法有哪些范文国密算法是中国自主研发的密码技术标准，包括对称加密算法、非对称加密算法、数字签名算法、消息认证码算法和密钥协商协议等。
以下是国密算法的具体介绍：一、对称加密算法：1.SM1：SM1是中国自主设计的对称分组密码算法，采用128位密钥和128位明文分组。
SM1算法具有良好的安全性和高效性能，广泛应用于电子政务、电子银行、移动通信等领域。
2.SM4：SM4是中国自主设计的分组密码算法，是一种快速且安全的分组密码算法。
SM4算法采用128位密钥和128位明文分组，具有良好的安全性和高效性能，被广泛应用于商业密码设备和电子商务系统。
二、非对称加密算法：1.SM2：SM2是一种椭圆曲线密码算法，用于数字签名、密钥交换和公钥加密等场景。
SM2算法采用256位椭圆曲线，安全性高且具有高效性能，在政府、金融、电子邮件等领域得到广泛应用。
2.SM9：SM9是一种基于身份的密码体制，可以实现身份认证和加密传输。
SM9算法采用椭圆曲线群和配对计算，具有高效性能和良好的安全性，适用于物联网、云计算等场景。
三、数字签名算法：1.SM2签名算法：SM2签名算法基于SM2非对称加密算法，并结合了消息摘要算法。
SM2签名算法具有高效性和安全性，被广泛应用于电子签名、电子证照等场景。
四、消息认证码算法：1.SM3：SM3是一种密码哈希函数，用于计算消息摘要，达到身份验证和完整性校验的目的。
SM3算法采用了置换、置换后的布尔运算和非线性函数等技术，具有高强度、高碰撞阻力和高效性能。
五、密钥协商协议：1.SM2密钥协商协议：SM2密钥协商协议基于SM2非对称加密算法，用于在通信双方建立共享密钥。
SM2密钥协商协议具有高效性和安全性，适用于保护通信内容的机密性。
国密算法的应用范围十分广泛，不仅在政府、金融和电子商务等领域得到广泛应用，还是中国密码产品的必备算法。
国密算法的设计目标是保护国家信息安全和提升密码产业自主可控能力，其安全性、高效性和可验证性被广泛认可。
数字签名算法MD5和SHA-1的比较
数字签名算法MD5和SHA-1的⽐较什么是MD5，什么是SHA-1，如何校验这些Hash。
还有拿单个ISO⽂件的MD5，SHA-1讯问是不是原版的问题，在这⾥，对以上问题做⼀个终结解释！了解hashHash，⼀般翻译做“散列”，也有直接⾳译为”哈希”的，就是把任意长度的输⼊（⼜叫做预映射，pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。
这种转换是⼀种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远⼩于输⼊的空间，不同的输⼊可能会散列成相同的输出，⽽不可能从散列值来唯⼀的确定输⼊值。
简单的说就是⼀种将任意长度的消息压缩到某⼀固定长度的消息摘要的函数。
HASH主要⽤于信息安全领域中加密算法，他把⼀些不同长度的信息转化成杂乱的128位的编码⾥,叫做HASH值.也可以说，hash就是找到⼀种数据内容和数据存放地址之间的映射关系.了解了hash基本定义，就不能不提到⼀些著名的hash算法：MD5和SHA1可以说是⽬前应⽤最⼴泛的Hash算法，⽽它们都是以MD4为基础设计的。
那么他们都是什么意思呢？这⾥简单说⼀下：1)MD4MD4(RFC1320)是MIT的RonaldL.Rivest在1990年设计的，MD是MessageDigest的缩写。
它适⽤在32位字长的处理器上⽤⾼速软件实现--它是基于32位操作数的位操作来实现的。
2)MD5MD5(RFC1321)是Rivest于1991年对MD4的改进版本。
它对输⼊仍以512位分组，其输出是4个32位字的级联，与MD4相同。
MD5⽐MD4来得复杂，并且速度较之要慢⼀点，但更安全，在抗分析和抗差分⽅⾯表现更好。
MD5是⼀种不可逆的加密算法，⽬前是最牢靠的加密算法之⼀，尚没有能够逆运算的程序被开发出来，它对应任何字符串都可以加密成⼀段唯⼀的固定长度的代码。
那么它有什么⽤呢？很简单，通过它可以判断原始值是否正确（是否被更改过）。
⼀般⽤于密码的加密。
⽽我们所提供的MD5校验码就是针对安装程序的唯⼀对应的⼀段代码。
五种哈希函数原理
五种哈希函数原理哈希函数是一种将输入数据映射到固定长度的哈希值的算法。
它主要用于数据的唯一标识、数据摘要、数据加密等场景。
下面将介绍五种常见的哈希函数原理。
1.散列算法散列算法是一种基于查找表的哈希函数。
它通过将输入数据映射到一个查找表中的索引来计算哈希值。
散列算法通常包含两个主要步骤：压缩和取模。
首先，将输入数据压缩到一个较小的范围内，例如将一个较大的整数取低位，或者对字符进行ASCII编码后取余。
然后，将压缩后的结果取模，得到最终的哈希值。
2.数字签名算法数字签名算法是一种使用非对称密钥的哈希函数。
它包含两个主要步骤：摘要生成和签名验证。
首先，通过将输入数据进行摘要生成，得到哈希值。
然后，使用私钥对哈希值进行加密，生成数字签名。
在验证时，使用公钥对数字签名进行解密，得到哈希值。
如果得到的哈希值与输入数据的哈希值相同，则表示验证通过。
3.消息认证码算法消息认证码算法是一种同时使用对称密钥和哈希函数的哈希函数。
它通过将密钥和输入数据进行运算，生成固定长度的哈希值。
消息认证码算法主要用于验证数据的完整性和真实性。
发送方生成消息认证码并将其与数据一起发送给接收方。
接收方使用相同的密钥和哈希函数对数据进行运算，得到一个哈希值。
然后，将接收到的消息认证码与计算得到的哈希值进行比较。
如果相同，则说明数据未被篡改。
4.布隆过滤器算法布隆过滤器算法是一种用于判断元素是否存在于集合中的哈希函数。
它使用一个位数组和多个哈希函数来表示集合。
对于每个元素，通过将其使用多个哈希函数进行计算，并将对应的位设置为1来将元素添加到集合中。
判断元素是否存在时，通过将元素使用相同的哈希函数进行计算，并检查对应的位是否被设置为1来确定元素是否存在。
5.可逆哈希函数可逆哈希函数是一种具有反向函数的哈希函数。
它允许从哈希值推导出原始输入数据。
可逆哈希函数主要用于加密和解密数据。
它通过对原始输入数据进行哈希计算，生成哈希值。
然后，通过对哈希值进行反向计算，推导出原始输入数据。
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郑东 上海交通大学计算机科学与工程系
• 要求： • 掌握数字签名的基本原理及用途 • 掌握RSA, ElGamal, DSA数字签名算法
1. 数字签名方案
• 公钥签名方案： • 利用私钥生成签名 • 利用公钥验证签名 • 只有私钥的拥有者才能生成签名 • 所以能够用于证明谁生成的消息 • 任何知道公钥的人可以验证消息 • （他们要确认公钥拥有者的身份，这是公钥的密钥分配
问题） • 通常不对整个消息签名，因为这将会使交换信息长度增
加一倍
• 使用消息的 hash 值 • 数字签名可以提供消息的不可否认性,
2. RSA
• RSA 加密解密是可交换的 • 可以用于数字签名方案 • 给定 RSA 方案 {(e,R), (d,p,q)} • 要签名消息M：计算: • S = Md(mod R) • 要验证签名,计算: • M = Se(mod R) = Me.d(mod R) = M(mod R) •
opad)||Hash((K+ XOR ipad)||M)) • K+ 是经过填充的密钥 • opad, ipad 特殊的填充值 • Opad=01011010重复b/8次 • ipad=00110110重复b/8次 • 安全性是基于原来的HASH函数的安全性 • 任何 MD5, SHA-1, RIPEMD-160 都可以这样使
8. DSA 密钥生成
• 首先选取公开参数 (p,q,g) : • 选取大素数 p = 2L • L= 512 to 1024 bits（64倍数） • 选取 q, 160 bit 素因子（ of p-1 ） • 选择 g = h(p-1)/q • 对任何 h<p-1, h(p-1)/q(mod p)>1 • 每个用户选取私钥并计算他们的公钥: • 选取 x<q • 计算 y = gx(mod p)
因此 S = 9.(5-8.6) = 3 mod 10 • 签名是 (K=6,S=3) • 要验证签名, 确认:
36.63 = 25 mod 11 3.7 = 32 = 10 mod 11
•
7. DSA (Digital Signature Algorithm)
• US Federal Govt approved signature scheme (FIPS PUB 186)
• ElGamal 加密算法是不可交换的 • 存在一个相关的签名算法 • 安全性是基于计算离散对数的困难性 • 方案的密钥生成是相同的: • 有个共享的素数 p, 公开的本原根 a • 每个用户选择一个随机数作为私钥 x • 计算各自的公开密钥: y = ax mod p • 公钥是 (y,a,p) • 私钥是 (x)
9. DSA 签名生成与验证
• 签名消息 M • 生成随机签名蜜钥 k, k<q • 计算 • r = (gk(mod p))(mod q) • s = k-1.SHA(M)+ x.r (mod q) • 发送签名 (r,s)及消息M • 验证签名, 计算: • w = s-1(mod q) • u1= (SHA(M).w)(mod q) • u2= r.w(mod q) • v = (gu1.yu2(mod p))(mod q) • v=r 签名有效
• 使用 SHA hash alg • NIST & NSA 在 90‘s初设计 • DSA 是算法, DSS 是标准 • 对此标准宣布的争议! • 是否需要使用 RSA • DSA 是 ElGamal 及Schnorr algorithms 的变形 • 生成 320 bit 签名 • 安全性是基于离散对数 • 被广泛接收
KeyedHash = Hash(Key|Message) • 有一些弱点 • 随后建议:
KeyedHash = Hash(Key1|Hash(Key2|Message))
•
14. HMAC
• HMAC 是使用带密钥的HASH函数的结果 • 成为internet标准 (RFC2104) • 结构：HMACK = Hash((K+ XOR
6. ElGamal 签名方案举例
• 取 p=11, g=2 • 选择私钥 x=8 • 计算: y = ax mod p = 28 mod 11 = 3 • 公钥是: y=3,g=2,p=11 • 对 M=5 签名： • 选择随机数 k=9 • 确定 gcd(10,9)=1 • 计算: K = ak mod p = 29 mod 11 = 6 • 解: 5 = 8.6+9.S mod 10; nb 9-1 = 9 mod 10;
3. RSA 使用
• 使用RSA加密、认证： • 使用发送者的私钥签名一个消息 • 使用接收者的公钥加密消息 • 看起来，一个消息可用RSA加密、签名而不改
变大小 • 但是，加密使用的是消息接收者的模，签名是
消息发送者的模，后着可能比前者小 • 交换两者顺序？ • 签名常使用HASH函数值 •
4. El Gamal Signature Scheme
10. DSA 安全性
• 基于离散对数 • 最初建议使用一个共同的 modulus p • 现在建议不同的工作组使用不同的 (p,q,g) • Gus Simmons 发现存在潜信道，能够泄露私钥
Hale Waihona Puke 13. 带密钥的HASH• 以上的签名方法都是公钥技术 • 计算与数据量较大 • 需要私钥的认证方案 • 好的方法是使用快速的hash 函数： • 密钥与消息同时参加运算:
5. El Gamal 签名方案的使用
• 签名消息 M: • 选择随机数 k, GCD(k,p-1)=1 • 计算 K = ak(mod p) • 用 Euclidean (inverse) 扩展算法求 S:
M = x.K + k.S mod (p-1); 即求 • S = k-1(M - x.K) mod (p-1) • 签名是 (K,S) • k 应该被销毁 • 同ElGamal 加密方案， 签名信息也是消息的2倍 • 验证 (K,S) 是 对M的签名: • yK.KSmod p = aMmod p