数字签名第一次实验报告

数字签名实验

【实验环境】

ISES客户端

Microsoft CLR Debugger 2005或其它调试器

【实验步骤】

一、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。

(3)点击“计算SHA1值”按钮，生成明文信息的散列值，如图1.1.8-1所示。

(4)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。

(5)选择“标准方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数，如图1.1.8-2所示。

(6)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。

(二)扩展实验

(1)设置签名系统参数

①直接点击“测试素性”按钮，使用系统初始预设的RSA参数，如图1.1.8-6所示。

①点击“生成pq”按钮，系统会自动产生2个大素数。然后，点击“测试素性”按钮，

再次确认其素性，如图1.1.8-7所示。

图1.1.8-7

注：这个过程比较费时，可能要花费几分钟。

(2)注册用户

①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，如图1.1.8-8所示。

图1.1.8-8

②在“用户注册”窗口，点击“密钥测试”按钮，系统会为该用户生成一对公私钥，

如图1.1.8-9所示。

图1.1.8-9

注：这个过程比较费时，可能要花费几分钟。

③点击“密钥登记”按钮，主窗口的“注册用户列表”中就会出现一个新的用户信息。如图1.1.8-10所示。

图1.1.8-10

④重复上述过程，产生不少于2个注册用户，如图1.1.8-11所示。

图1.1.8-11

(3)在“主窗口”中，点击“数字签名”，进入“数字签名”窗口，如图1.1.8-12所示。

图1.1.8-12

(4)确定签名方。在“签名方基本信息”中的“用户名UID”文本框中输入一个已经注

册的用户名，然后点击“获取私钥”按钮，即得到签名方的一些基本信息，如图

1.1.8-13所示。

图1.1.8-13

注：上图中的“报文序号I”会随着该用户的签名次数而增加，防止重放攻击。

(5)确定验证方。在“验证方公钥”中的“验证方用户名”文本框中输入一个已经注册

的用户名，然后点击“获取公钥”按钮，即得到验证方的一些基本信息，如图1.1.8-14

所示

图1.1.8-14

(6)签名运算

①输入签名消息。在“明文M”文本框中输入要签名的消息，然后点击“确定”按钮，得到该消息摘要，如图1.1.8-15所示。

图1.1.8-15

②签名。点击“签名”按钮，得到该消息的保密签名结果，如图1.1.8-16所示。

图1.1.8-16

注：这个过程比较费时，可能要花费几分钟。

③发送签名。点击“发送签名”按钮，返回“主窗口”，等待验证方验证。

(7)在“主窗口”中，点击“验证签名”，进入“验证签名”窗口，如图1.1.8-17所示。

图1.1.8-17

(8)确定验证方。在“验证方基本信息”中的“用户名UID”文本框中输入一个已经注

册的用户名，点击“获取私钥”按钮，即得到验证方的一些基本信息，如图1.1.8-18

所示。

(9)确定签名方。在“签名方公钥”中的“签名方用户名”文本框中输入一个已经注册

的用户名，点击“获取公钥”按钮，即得到签名方的一些基本信息，如图 1.1.8-19所示。

(10)验证签名。点击“验证”按钮，验证结果将会出现在“验证结果”文本框中，如图

1.1.8-20所示。注：这个过程比较费时，可能要花费几分钟。

(三)算法跟踪

在“算法跟踪”框下点击“获得RSA签名”/“验证RSA签名”按钮，进入调试器，选择对应的算法函数对RSA签名生成和RSA签名验证进行算法跟踪；跟踪完成后会自动返回实验界面显示计算结果；切换回调试器，停止调试，关闭调试器，不保存工程。

具体步骤可参照古典密码实验中实验步骤二。

二、ELGAMAL签名算法

(一)扩展实验

(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”，

如图1.1.8-21所示。

图1.1.8-21

注：确保素数p和a的合法性。

(3)注册用户

①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，如图1.1.8-22所示。

②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；如图1.1.8-23所示。③点击“密钥登记”按钮，主窗口的“注册用户列表”

中就会出现一个新的用户信息。如图1.1.8-24所示。

④重复上述过程，产生不少于2个注册用户，如图1.1.8-25所示。

图1.1.8-25

(4)在“主窗口”中，点击“数字签名”，进入“数字签名”窗口，如图1.1.8-26所示。