数字签名过程
数字签名的流程
数字签名的流程数字签名什么是数字签名？•数字签名是一种通过使用公钥加密技术来确保文件的完整性和身份验证的方法。
•数字签名使用非对称加密算法，通过对文件进行加密和解密来验证文件的完整性和真实性。
数字签名的流程1.密钥的生成•首先，需要生成一对密钥，包括公钥和私钥。
公钥用于加密文件，私钥用于解密文件。
•公钥可以公开发布，供他人使用。
私钥必须严格保密，只有持有私钥的人才能解密文件。
2.文件的加密•数字签名的第一步是对文件进行加密。
使用私钥对文件进行加密，生成数字签名。
•加密过程使得文件不可逆地变为一串乱码，这个过程确保了文件的安全性。
3.数字签名的发布•将加密后的文件（即数字签名）发布给他人。
其他人可以使用公钥对这个加密文件进行解密，以验证文件的完整性。
4.文件的解密和验证•接收者使用公钥对加密文件进行解密，获取原始文件。
•通过对比原始文件和解密后的文件，可以确认文件的完整性和真实性。
数字签名的优势•完整性验证：数字签名可以确保文件在传输过程中没有被篡改或修改。
•身份验证：通过数字签名，可以验证文件的发布者是否是其声称的人。
•不可否认性：数字签名可以防止发布者否认发布过该文件或信息的行为。
数字签名的应用•电子商务：数字签名可以用于验证电子商务中的交易和合同的合法性。
•文件传输：数字签名可以用于确保文件在传输过程中的完整性和真实性。
•网络安全：数字签名可以用于防止网络攻击和数据篡改。
总结： - 数字签名通过使用公钥加密技术来确保文件的完整性和身份验证。
- 数字签名的流程包括密钥的生成、文件的加密、数字签名的发布和文件的解密和验证。
- 数字签名具有完整性验证、身份验证和不可否认性等优势。
- 数字签名的应用广泛，包括电子商务、文件传输和网络安全等领域。
数字签名的原理及过程
数字签名的原理及过程数字签名是一种用于验证数据完整性和身份认证的技术。
它利用公钥密码学的原理，通过对数据进行加密和解密操作，确保数据的真实性和可靠性。
本文将详细介绍数字签名的原理及过程。
一、数字签名的原理数字签名是基于公钥密码学的技术，它使用了非对称加密算法和哈希算法。
非对称加密算法使用了两个密钥，一个是公钥，一个是私钥。
公钥用来加密数据，私钥用来解密数据。
而哈希算法则是一种将任意长度的数据转换为固定长度摘要的算法。
数字签名的原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 发送方使用私钥对要发送的数据进行加密，并生成数字签名。
2. 接收方使用发送方的公钥对接收到的数据进行解密，并获得数字签名。
3. 接收方使用相同的哈希算法对接收到的数据进行哈希运算，并生成摘要。
4. 接收方将生成的摘要与解密后的数字签名进行比对，如果一致，则说明数据完整且发送方身份真实。
二、数字签名的过程下面将详细介绍数字签名的具体过程：1. 发送方使用私钥对要发送的数据进行加密，并生成数字签名。
发送方首先使用哈希算法对要发送的数据进行哈希运算，生成摘要。
然后，发送方使用自己的私钥对摘要进行加密，生成数字签名。
2. 发送方将加密后的数据和数字签名一起发送给接收方。
接收方接收到数据后，首先使用发送方的公钥对数字签名进行解密，得到解密后的摘要。
3. 接收方使用相同的哈希算法对接收到的数据进行哈希运算，生成摘要。
然后，接收方将解密后的摘要与自己计算得到的摘要进行比对。
如果两者一致，则说明数据完整且发送方身份真实。
三、数字签名的应用数字签名在现代通信和电子商务中得到了广泛的应用。
它可以确保数据的完整性，防止数据被篡改或伪造。
同时，数字签名还可以用于身份认证，确保通信双方的身份真实可靠。
在电子商务中，数字签名可以用于验证商家的身份和交易的完整性。
当消费者在网上购物时，商家可以使用私钥对订单信息进行加密，并生成数字签名。
消费者在收到订单信息后，可以使用商家的公钥对数字签名进行解密，并验证订单的完整性和商家的身份。
使用数字签名的流程
使用数字签名的流程1. 什么是数字签名数字签名是一种将数据与特定私钥绑定的加密技术，用于验证数据的完整性和真实性。
数字签名可以确保数据在传输过程中不被篡改，并且可以验证数据的发送者身份。
2. 数字签名的流程使用数字签名的流程可以分为以下几个步骤：步骤一：生成密钥对在使用数字签名之前，需要生成密钥对。
密钥对由私钥和公钥组成，私钥用于签名，公钥用于验证签名。
通常，密钥对是通过非对称加密算法生成的。
步骤二：签名1.使用私钥对要签名的数据进行加密。
可以使用SHA算法等哈希函数对数据进行摘要操作，然后再使用私钥对摘要进行加密生成数字签名。
2.将生成的数字签名与原始数据一起传输。
步骤三：验证签名1.接收到数字签名和原始数据后，使用公钥对数字签名进行解密，得到摘要。
2.使用同样的哈希函数对原始数据进行摘要操作，并与解密得到的摘要进行比对。
3.如果两个摘要相同，则说明签名有效，数据完整且未被篡改。
步骤四：公钥的分发为了让其他人能够验证数字签名，公钥需要进行分发。
公钥可以通过信任的第三方机构（如证书颁发机构）发布，也可以通过安全的方式直接传输给接收者。
3. 使用列点的方式生成数字签名的流程1.生成密钥对：–使用非对称加密算法生成私钥和公钥。
–私钥用于签名，公钥用于验证签名。
2.签名：–使用私钥对要签名的数据进行加密。
–使用哈希函数（如SHA算法）对数据进行摘要操作。
–使用私钥对摘要进行加密生成数字签名。
–将生成的数字签名与原始数据一起传输。
3.验证签名：–接收到数字签名和原始数据。
–使用公钥对数字签名进行解密，得到摘要。
–使用哈希函数对原始数据进行摘要操作。
–比对解密得到的摘要与原始数据的摘要。
–如果两个摘要相同，则签名有效，数据完整且未被篡改。
4.公钥的分发：–公钥可以通过证书颁发机构发布。
–公钥也可以通过安全的方式直接传输给接收者。
结论使用数字签名可以确保数据的完整性和真实性，同时还能验证数据的发送者身份。
使用数字签名的流程包括生成密钥对、签名、验证签名和公钥的分发等步骤。
数字签名技术
4.4 数字签名的标准与算法
目前，已经提出了大量的数字签名算法，比如RSA数字签名算 法、EIGamal数字签名算法、Fiat-Shamir数字签名算法、GuillouQuisquarter数字签名算法、Schnorr数字签名算法、Ong-SchnorrShamir数字签名算法、美国的数字签名标准/算法（DSS/DSA）、椭 圆曲线数字签名算法和有限自动机数字签名算法等。 NIST于1994年12月通过了一个签名方案，并将其作为数字签名 标准（Digital Signature Standard，DSS），这就是众所周知的 数字签名算法（Digital Signature Algorithm，DSA）。DSS规范 说明书于1998年作了修改，并于1998年12月15日公布为FIPS PUB 186-1（NIST98）。FIPS PUB 186-1规定DSA或者RSA签名方案都可 以用于美国各机构生成数字签名。2000年2月15日，NIST又给DSS颁 布了一个新标准FIPS PUB 186-2，规定除了DSA和RSA之外，椭圆曲 2015-4-18 20 线数字签名算法（ ECDSA）也可以为美国各机构生成数字签名。
码技术和公钥密码技术）及特定的签名算法均可以获得数字签名.
2015-4-18
4
4.2 数字签名的基本原理
4.2.1 数字签名应满足的要求
为了保证数字签名的效果，数字签名必须满足以下要求：
（1）签名是可信的和可验证的，任何人都可以验证签名的有
效性； （2）签名是不可伪造的，除了合法的签名者之外，任何人伪
2015-4-18
23
2．基于RSA的盲签名算法
1985年，D. Chaum提出了一种基于RSA的盲签名算法，下面简 要说明该算法的具体过程。 假设用户A有信息m要求B签署，但又不让B知道关于信息m的任 何一点信息。设B的签名密钥（即B的私钥）为d，验证密钥（即公 钥）为e，模数为n。
CMS数字签名原理解析
CMS数字签名原理解析CMS（Cryptographic Message Syntax）数字签名是一种电子签名的标准，用于保证消息的完整性、认证和不可抵赖性。
在本文中，我将深入探讨CMS数字签名的原理，并分享我的观点和理解。
一、CMS数字签名的基本原理1.1 数字签名的概念数字签名是一种基于公钥密码学的技术，用于验证消息的真实性和完整性。
它涉及到两个主要的过程，即签名和验证。
签名过程利用私钥对消息进行加密，生成数字签名。
而验证过程则使用相应的公钥解密签名，以验证消息的真实性和完整性。
1.2 CMS数字签名的特点CMS数字签名是一种基于密码算法和哈希算法的数字签名方案。
其特点包括：- 算法灵活性：CMS数字签名可以使用多种不同的密码算法和哈希算法。
- 数据完整性：签名的过程中，消息的内容被哈希算法处理，以确保消息的完整性。
- 隐私保护：签名的过程中，私钥不需要暴露给其他人，能够保护签名者的隐私。
- 不可抵赖性：签名过程中使用私钥进行加密，只有具备相应私钥的人才能验证签名的有效性。
二、CMS数字签名的工作流程2.1 签名过程CMS数字签名的签名过程包括以下几个步骤：1）选择合适的哈希算法：签名者选择一个合适的哈希算法，用于对消息进行哈希处理。
2）计算哈希值：签名者使用选择的哈希算法对消息进行哈希计算，得到消息的哈希值。
3）使用私钥进行加密：签名者使用自己的私钥对哈希值进行加密，生成数字签名。
4）将消息和数字签名组合在一起：签名者将原始消息和数字签名打包在一起，形成签名后的消息。
5）发送签名后的消息：签名者将签名后的消息发送给验证者。
2.2 验证过程CMS数字签名的验证过程包括以下几个步骤：1）分离消息和数字签名：验证者从签名后的消息中分离出原始消息和数字签名。
2）选择相应的公钥：验证者选择与签名者使用的私钥相对应的公钥。
3）使用公钥进行解密：验证者使用选择的公钥解密数字签名，得到解密后的哈希值。
4）计算哈希值：验证者使用与签名者在签名过程中选择的哈希算法对原始消息进行哈希计算，得到消息的哈希值。
数字签名认证过程
数字签名认证过程
假如现在Alice 向Bob 传送数字信息，为了保证信息传送的保密性、真实性、完整性和不可否认性，需要对传送的信息进行数字加密和签名，其传送过程为：
1.Alice 准备好要传送的数字信息（明文）；
2.Alice 对数字信息进行哈希运算，得到一个信息摘要；
3.Alice 用自己的私钥对信息摘要进行加密得到Alice 的数字签名，并将其附在数字信息上；
4.Alice 随机产生一个加密密钥，并用此密码对要发送的信息进行加密，形成密文；
5.Alice 用Bob 的公钥对刚才随机产生的加密密钥进行加密，将加密后的DES 密钥连同密文一起传送给Bob；
6.Bob 收到Alice 传送来的密文和加密过的DES 密钥，先用自己的私钥对加密的DES 密钥进行解密，得到Alice随机产生的加密密钥；
7.Bob 然后用随机密钥对收到的密文进行解密，得到明文的数字信息，然后将随机密钥抛弃；
8.Bob 用Alice 的公钥对Alice 的数字签名进行解密，得到信息摘要；
9.Bob 用相同的哈希算法对收到的明文再进行一次哈希运算，得到一个新的信息摘要；
10.Bob 将收到的信息摘要和新产生的信息摘要进行比较，如果一致，说明收到的信息没有被修改过。
请简述数字签名的流程。
请简述数字签名的流程。
数字签名是现代密码学中的一种重要技术，用于验证数据的完整性、身份认证和防止篡改。
它是基于公钥密码学的理论基础，通过使用私钥对数据进行加密，然后使用公钥对加密后的数据进行解密来实现。
数字签名的流程可以简单地概括为以下几个步骤：密钥生成、数据加密、数字签名生成、数字签名验证。
密钥生成是数字签名的第一步。
在数字签名的过程中，用户需要生成一对密钥，包括私钥和公钥。
私钥是用户保密的，用于对数据进行加密和数字签名生成；而公钥是公开的，用于对加密后的数据进行解密和数字签名验证。
密钥生成可以使用各种算法和工具来完成，如RSA、DSA等。
接下来，数据加密是数字签名的第二步。
用户使用私钥对要进行签名的数据进行加密。
这个过程使用的是私钥加密算法，只有拥有私钥的用户才能正确解密。
所以，加密后的数据只能由私钥的拥有者来进行解密。
然后，数字签名生成是数字签名的第三步。
在数据加密后，用户使用私钥对加密后的数据进行签名生成。
签名生成的过程一般使用哈希函数来计算数据的散列值，并使用私钥对散列值进行加密。
这样，生成的数字签名就是数据的唯一标识，可以用于验证数据的完整性和身份认证。
数字签名验证是数字签名的最后一步。
在数据传输或接收端，用户使用公钥对接收到的数据进行解密，并使用相同的哈希函数计算数据的散列值。
然后，用户使用公钥对数字签名进行解密，并将解密后的数字签名与计算得到的散列值进行比较。
如果两者一致，就说明数据没有被篡改，且发送者的身份是可信的。
总结起来，数字签名的流程包括密钥生成、数据加密、数字签名生成和数字签名验证。
密钥生成是生成私钥和公钥的过程；数据加密是使用私钥对数据进行加密；数字签名生成是使用私钥对加密后的数据进行签名生成；数字签名验证是使用公钥对接收到的数据进行解密，并与计算得到的散列值进行比较。
通过这个流程，数字签名可以保证数据的完整性、身份认证和防止篡改，是现代密码学中一种重要的技术。
数字签名及安全电子邮件详细步骤
数字签名及安全电子邮件一、背景知识使用个人证书，在电子邮件中至少有以下功能。
保密性：你可以使用收件人的数字证书对电子邮件进行加密。
这样，只有收件人的私钥才能解密这封邮件，即使第三方截获邮件，由于没有收件人的私钥，也无法阅读该邮件。
当然，要发送加密电子邮件，必须先拥有对方的数字证书。
认证身份：你可以使用你本人的数字证书对电子邮件进行数字签名，这样，收件人通过验证签名就可以确定你的身份，而不是他人冒充的。
完整性：如果验证数字签名有效，收件人不仅可以认证你的身份，还可以确信收到的邮件在传递的过程中没有被篡改。
不可否认性：数字签名要使用你本人数字证书中的私钥，而私钥仅你个人所有，所以，你不能对发送过的签名邮件进行否认。
1、电子邮件的重要性由于越来越多的人通过电子邮件发送机密信息，因此确保电子邮件中发送的文档不是伪造的变得日趋重要。
同时保证所发送的邮件不被除收件人以外的其他人截取和偷阅也同样重要。
通过使用 Outlook Express 和 Foxmail，可以在电子事务中证明身份，就象兑付支票时要出示有效证件一样。
也可以使用数字证书来加密邮件以保护邮件的保密性。
数字证书结合了 S/MIME 规范来确保电子邮件的安全。
2、对电子邮件进行数字签名对电子邮件进行数字签名，能够确保电子邮件中发送的文档不是伪造的，即收件人能够确信该邮件来自于其声称的发件人，同时邮件从发件人的机器传达到接收人的机器没有经过任何改动。
当发件人在待发邮件中添加数字签名时，发件人就在邮件中加入了数字签名和自己的数字证书。
邮件的接收方接收到该邮件后，首先判断发件人的证书是否有效（该证书是否是可信任的CA签发的，该证书是否在有效期内，该证书是否已经被撤销），如果证书有效，从发件人的证书中提取公钥信息，来验证邮件的数字签名是否有效。
3、对电子邮件进行加密对电子邮件进行加密（使用接收人的数字证书中的公钥进行加密）可以保证所发送的邮件不被除收件人以外的其他人截取和偷阅。
第四章数字签名
r=f2(k, p, q, g)=(gk mod p) mod q
p q g
f2f 2 k
r x g
f1 m H
s
(a)
DSA的验证过程框图
w=f3(s′, q)=(s′) -1mod q;
v=f4(y, q, g, H(m′）, w, r′)
=［(g(H(m′)w)
m′ s′ r′
mod qyr′w mod q)
签名者 签名有效 时间
源文件被修改后，签 名无效
数字签名应具有的性质
必须能够验证作者及其签名的日期时间；
必须能够认证签名时刻的内容； 签名必须能够由第三方验证，以解决争议； 因此，数字签名功能包含了认证的功能； WHY?
数字签名的设计要求
依赖性 唯一性 可验性 抗伪性 可用性
签名必须是依赖于被签名信息的一个比特模式，
（4） 用户为待签消息选取的秘密数k是满足0<k<q的随机数 或伪随机数。
（5） 签名过程。 用户对消息m的签名为（r, s）, 其中 r=(gk mod p) mod q s=［k-1(H(m)+xr)］ mod q H(m)是由SHA求出的杂凑值。
（6） 验证过程。 设接收方收到的消息为m′, 签名为(r′,s′）。 计算
签名方案2
（1）X→A： IDX‖ EkXY［m］‖ EkXA［IDX‖H(EkXY［m］)］ (2)A→Y：
EkAY［IDX‖EkXY［m］‖EkXA［IDX‖H(EkXY［m］)］‖T］
kXY——X、Y共享的密钥
签名方案2存在的问题
仲裁者有可能和发方共谋以否认发方曾发
过的消息，也可以和收方共谋以伪造发方的签 名。
签名必须使用某些对发送者是唯一的信息，以防伪造与否认；
简述数字签名的基本过程
简述数字签名的基本过程
数字签名是一种安全技术，用于保证电子文档的完整性和真实性。
它使用加密算法将文档中的关键信息转换为一串唯一的数字代码，这个数字代码可以证明文档没有被篡改过。
数字签名的基本过程包括以下几个步骤：
1. 创建数字证书
数字证书是一种电子文档，用于验证数字签名的真实性。
它由数字签名机构颁发，其中包括签名者的公钥，证书的有效期以及签名机构的信任证书等信息。
2. 生成密钥对
数字签名需要使用加密算法，因此需要生成一对公钥和私钥。
私钥只有签名者知道，用于对文档进行加密；公钥则向外公开，用于验证文档的真实性。
3. 对文档进行哈希
哈希算法是一种将任意长度的信息转换为固定长度摘要的算法。
数字签名使用哈希算法来创建一个文档的数字指纹，以便在后面的步骤中
进行比较。
4. 对哈希值进行加密
在这一步中，签名者使用自己的私钥对文档的哈希值进行加密。
这样，只有拥有签名者私钥的人才能解密哈希值，以便验证文档的真实性。
5. 将密文与文档一起发送
签名者将文档和密文一起发送给接收者。
接收者可以使用签名者的公钥来解密哈希值，并对文档进行验证。
数字签名可以帮助保护电子文档的完整性和真实性，是现代通信和电子商务中不可或缺的安全技术。
cfca验签流程
cfca验签流程CFCA验签流程是指在进行数字签名验证时，使用CFCA（中国金融认证中心）提供的相关工具和流程进行验证的过程。
下面将详细介绍CFCA验签流程的各个步骤和注意事项。
一、准备工作在进行CFCA验签之前，首先需要准备以下几个方面的工作：1. 获取签名证书：签名证书是进行数字签名和验签的基础，可以通过CFCA官方网站进行在线申请或者线下申请获取。
2. 获取证书链：证书链是签名证书的附属证书，用于验证签名证书的合法性。
可以通过CFCA官方网站下载证书链。
3. 获取原始数据：需要进行验签的数据，可以是文件、报文或者其他形式的数据。
二、数据签名在进行CFCA验签之前，需要对原始数据进行签名操作。
签名的目的是为了确保数据的完整性和真实性。
签名操作的步骤如下：1. 加载签名证书和证书链：使用CFCA提供的工具加载签名证书和证书链。
2. 加载原始数据：将需要签名的原始数据加载到CFCA提供的工具中。
3. 进行签名：使用CFCA提供的工具对原始数据进行签名操作，生成数字签名。
4. 输出签名结果：将生成的数字签名输出保存，用于后续的验签操作。
三、数据验签在进行CFCA验签之前，需要对签名数据进行验证操作。
验证的目的是为了验证签名的合法性和真实性。
验签操作的步骤如下：1. 加载验签证书和证书链：使用CFCA提供的工具加载验签证书和证书链。
2. 加载签名数据：将需要验签的签名数据加载到CFCA提供的工具中。
3. 进行验签：使用CFCA提供的工具对签名数据进行验签操作，验证签名的合法性和真实性。
4. 输出验签结果：根据验签结果判断签名数据的合法性和真实性。
四、验签结果判断在进行CFCA验签之后，需要根据验签结果进行判断。
验签结果可以分为两种情况：1. 验签成功：如果验签结果为成功，则表示签名数据的合法性和真实性得到了确认。
2. 验签失败：如果验签结果为失败，则表示签名数据的合法性和真实性存在问题，需要进行进一步的调查和处理。
数字签名实验
实验三 数字签名实验【实验目的】1、 了解公开密钥算法、摘要算法的概念和原理。
2、 掌握数字签名的原理。
3、 编写程序，利用数字签名实现对本机文件的完整性保护。
【实验内容】1、 对文件进行签名保护和完整性验证过程如下图所示：其中，签名所使用的摘要函数可使用md5、SHA1等函数，公开密钥算法可使用RSA 算法。
密钥长度1024位。
数字签名所需的私钥存放在PKCS12文件中，公钥信息以X509v3格式存放在数字证书中，该证书以DER 编码文件形式存放。
2、按照上图所示的文件完整性保护过程编写程序，该程序应能实现以下内容：（1）提供一个主运行界面，能在该界面里选择公钥证书存放路径和私钥文件存放路径。
（2）能提供对目录的可视浏览，能够选择一个或多个需要进行完整性保护的文件或目录。
（3）能对所选的文件进行数字签名。
（4）提供一个已签名文件的列表，能够在列表中选择一个或多个文件进行完整性验证，并能在文件被改动后提示用户。
【实验环境】（1） 生成好的数字证书和私钥，以PKCS12文件形式存放。
签名数据库签名数据库摘要算法摘要算法生成签名过程验证过程（2）测试用客户机一台，安装windows2000 professional系统。
【实验参考步骤】1、选定进行数字签名和验证所需的PKCS12文件。
2、在文件选择对话框中选择需要进行数字签名的文件，分别对所选中的文件的内容进行摘要，从PKCS12文件中提取私钥，对摘要值用私钥进行加密，形成数字签名。
3、将每个文件的数字签名保存在数据库中，也可保存在目录中，但须考虑签名的安全性。
4、对所选文件进行修改后再运行程序，在已签名文件中选择部分或全部文件，按照前述过程进行完整性检查，程序以特殊标记显示所有完整性被破坏的文件。
【实验报告】1、阐述本实验中的数字签名原理。
2、提交实验数据结论，并进行结果分析。
【实验预备知识】1、数字签名原理在日常生活中，经常需要人们签署各种信件和文书，随着信息时代的来临，人们希望对越来越多的电子文件进行迅速的、远距离的签名，这就是数字签名。
第3章 数字签名技术
15
消息摘要代表了原始数据的特征，当原始数据发生 改变时，重新生成的消息摘要也会随之变化，即使 原始数据的变化非常小，也可以引起消息摘要的很 大变化。 因此，消息摘要算法可以敏感地检测到数据是否被 篡改。消息摘要算法再结合其它的算法就可以用来 保护数据的完整性。
16
好的单向散列函数必须具有以下特性： 计算的单向性：给定M和H，求h＝H(M)容易，但 反过来给定h和H，求M在计算上是不可行的。 抗碰撞性：根据密码学的定义，如果内容不同的明 文，通过散列算法得出的结果（密码学称为消息摘 要）相同，就称为发生了“碰撞”。抗碰撞性即寻 找两个输入得到相同的输出值在计算上是不可行的。
25
散列函数的发展现状
美国国家标准技术研究院NIST表示，为配合先进的 计算机技术，美国政府5年内将不再使用SHA-1，并 计划在2010年前改用先进的SHA-224、SHA-256、 SHA-384及SHA-512的数字签名加密算法。 综上所述，虽然散列函数理论上的破解对于实际应 用的影响尚需一定时间，但它不仅意味着数字签名 安全性的降低，也意味着其它一些基于Hash函数的 密码应用安全性降低的可能。 当前所用的散列算法存在的问题，必将帮助未来的 新的散列算法设计者考虑到这方面的问题，使得新 的散列算法具有更好的安全性。
22
散列函数的发展现状
2004年8月在美国召开的国际密码学会议，山东大学 王小云教授做了破译 MD5、HAVAL-128、MD4和 RIPEMD算法的报告，公布了MD系列算法的破解 结果。 2005年2月在美国召开的国际信息安全RSA研讨会上， 国际著名密码学专家Shamir宣布，他收到了来自中 国山东大学王小云等三人的论文，其中描述了如何 使得两个不同的文件产生相同的SHA-1散列值，而 计算复杂度比以前的方法更低。这是国际密码学领 域的又一突破性研究成果。
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
数字签名
1.DSA是美国国家技术与标准局在1991时选作为数字 是美国国家技术与标准局在1991 注 1.DSA是美国国家技术与标准局在1991时选作为数字 签名的标准。 签名的标准。 2.DSA类似于Elgamal,但它比Elgamal具有优势 类似于Elgamal,但它比Elgamal 2.DSA类似于Elgamal,但它比Elgamal具有优势 (1)效率更高 (1)效率更高 (2)签名更短 (2)签名更短 3.DSA的安全性依赖于 的安全性依赖于Z 阶子群上的DLP DLP只有指 3.DSA的安全性依赖于Zp﹡的q阶子群上的DLP只有指 数算法. 数算法. 4.DSA的利用大群的小阶子群的思想来源于德国密码 4.DSA的利用大群的小阶子群的思想来源于德国密码 学家Schnorr. 学家Schnorr.
(1)惟密钥攻击下的存在性伪造； (2)已知消息攻击下的存在性伪造； (3)选择消息攻击下的泛伪造。
两类改进的RSA RSA签名方案 8.3 两类改进的RSA签名方案 可通过加盐或使用hash hash函数克服前面对 可通过加盐或使用hash函数克服前面对 教科书式RSA签名方案的攻击. RSA签名方案的攻击 教科书式RSA签名方案的攻击.
安全模型关系图
EU SU UU UB KOA KMA CMA
数字签名设计的最高安全要求是： ！数字签名设计的最高安全要求是： 设计的数字签名方案在选择消息攻 击下不可存在性伪造（EU-CMA） 击下不可存在性伪造（EU-CMA）.
对教科书式RSA签名的攻击 对教科书式RSA签名的攻击： RSA
8.7 具有特殊功能的数字签名 1.盲签名(blind signature) 需要盲签名的情形：当Bob想让Alice对一个文档签名， 但他又不想让Alice知道这个文档的内容，且Alice在 签署文档后不能将这次签名追踪到Bob时需要盲签名. 盲签名的步骤: (1)Bob对要签署的消息进行盲化, (2)Alice对盲化过的消息进行签名, (3)Bob进行脱盲恢复原来消息的签名.
数字签名过程
实验报告4 页组别姓名闫中波同组实验者实验项目名称数字签名过程——电子邮件的pgp安装与使用实验日期2013-6-15教师评语实验成绩：指导教师（签名）：年月日一.实验目的学会pgp软件的安装使用，了解其在电子邮件发送过程中的数字签名过程。
二.实验内容1.掌握1.pgp软件的安装将下载的pgp软件的压缩包解压，选择其中的安装程序，这里选择32位的那个，打击打开，按照步骤进行安装，选择简体中文版，选择人工手动启动方式，然后打开解压后文件中的Keygen文件中的程序，填写name 和commpany,点击“Generate”按钮后获得新的Serial 和Activation,将这些信息保存到自己新建的一个文本中后，点击“Path”按钮。
对pgp进行配置，如下图，用到了刚才保存信息的文本。
然后新建用户，创建口令springspring ，生成密钥。
其中主要利用foxmail来发送邮件，用到了spingpgp@和springpgp@两个邮箱，和VMware Workstation虚拟机，一个邮箱在物理机上用，另一个邮箱在虚拟机上用。
没有用到数字签名的发送邮件过程，其中zhangsan(虚拟机上)在知道lisi（物理机上）的公钥，zhangsan发送给lisi邮件，导入lisi的公钥，导入后“已校验“项是灰色的，要进行签名。
发送成功后就出现了下面的情况。
当lisi打开自己的邮箱查看时就会发现邮件的内容并不是zhangsan发送的内容，而是加密后的分开的两个文件，如果没有lisi的私钥，是看不到邮件的内容的。
Lisi想要查看邮件内容，就需要填写正确的解密口令，如下图这样就可以查看zhangsan发送的邮件内容，但是无法确认是不是zhangsan发送的，因为还没有实现数据签名，如下图中加深部分显示：unknown key.lisi要想确认是不是zhangsan发的邮件，就需要知道zhangsan的公钥，在物理机上导入zhangsan的公钥，让zhangsan重新发送一封邮件给lisi，来验证一下邮件是不是真正有zhangsan发送的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字签名的过程
数字签名的全过程分两大部分，即签名与验证。
左侧为签名，右侧为验证过程。
即发方将原文用哈希算法求得数字摘要，用签名私钥对数字摘要加密得数字签名，发方将原文与数字签名一起发送给接受方；收方验证签名，即用发方公钥解密数字签名，得出数字摘要；收方将原文采用同样哈希算法又得一新的数字摘要，将两个数字摘要进行比较，如果二者匹配，说明经数字签名的电子文件传输成功。
1、数字签名的签名过程
数字签名的操作过程需要有发方的签名数字证书的私钥及其验证公钥。
具体过程如下：首先是生成被签名的电子文件（《电子签名法》中称数据电文），然后对电子文件用哈希算法做数字摘要，再对数字摘要用签名私钥做非对称加密，即做数字签名；之后是将以上的签名和电子文件原文以及签名证书的公钥加在一起进行封装，形成签名结果发送给收方，待收方验证。
2、数字签名的验证过程
接收方收到发方的签名结果后进行签名验证，其具体操作过程如下：
接收方收到数字签名的结果，其中包括数字签名、电子原文和发方公钥，即待验证的数据。
接收方进行签名验证。
验证过程是：接收方首先用发方公钥解密数字签名，导出数字摘要，并对电子文件原文做同样哈希算法得出一个新的数字摘要，将两个摘要的哈希值进行结果比较，相同签名得到验证，否则无效。
这就做到了《电子签名法》中所要求的对签名不能改动，对签署的内容和形式也不能改动的要求。
3、数字签名的实现方法
基本原理是将原文用对称密钥加密传输，而将对称密钥用收方公钥加密发送给对方。
收方收到电子信封，用自己的私钥解密信封，取出对称密钥解密得原文。
其详细过程如下：
（1）发方A将原文信息进行哈希运算，得一哈希值即数字摘要MD；
（2）发方A用自己的私钥PVA，采用非对称RSA算法，对数字摘要MD进行加密，即得数字签名DS；
（3）发方A用对称算法DES的对称密钥SK对原文信息、数字签名SD及发方A证书的公钥PBA采用对称算法加密，得加密信息E；
（4）发方用收方B的公钥PBB，采用RSA算法对对称密钥SK加密，形成数字信封DE，就好像将对称密钥SK装到了一个用收方公钥加密的信封里；（5）发方A将加密信息E和数字信封DE一起发送给收方B；
（6）收方B接受到数字信封DE后，首先用自己的私钥PVB解密数字信封，取出对称密钥SK；
（7）收方B用对称密钥SK通过DES算法解密加密信息E，还原出原文信息、数字签名SD及发方A证书的公钥PBA；
（8）收方B验证数字签名，先用发方A的公钥解密数字签名得数字摘要MD；（9）收方B同时将原文信息用同样的哈希运算，求得一个新的数字摘要MD；（10）将两个数字摘要MD和MD进行比较，验证原文是否被修改。
如果二者相等，说明数据没有被篡改，是保密传输的，签名是真实的；否则拒绝该签名。
这样就做到了敏感信息在数字签名的传输中不被篡改，未经认证和授权的人，看不见原数据，起到了在数字签名传输中对敏感数据的保密作用。