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第1章密码学概述
第2章古典密码技术
第3章分组密码
第4章公钥密码体制
第5章散列函数与消息鉴别
第6章数字签名技术
第7章密钥管理技术
第8章身份鉴别技术
第9章序列密码基础
第10章密码技术应用
课程主要内容
四川大学电子信息学院
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本章主要内容
数字签名概述
基于公钥密码体制的典型数字签名方案
RSA数字签名方案
ElGamal数字签名方案
数字签名标准DSS
基于椭圆曲线密码的数字签名算法ECDSA
特殊数字签名方案
不可否认签名
盲数字签名
群签名
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数字签名的主要作用:
将消息和拥有消息的实体可信地联系起来。
数字签名在信息安全,包括鉴别、数据完整性、抗抵赖性等方面,特别是在大型网络安全通信中的密钥分配、鉴别及电子商务系统中,具有重要作用。
数字签名概述
数字签名
普通签名
特殊签名
代理签名、不可否认签名、盲签名、公平盲签名、群签名、门限签名、一次性签名等。
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传统签名及其应用: 手写签名与印章。
(1) 对其所签署的文件进行确认;
(2) 如果日后签署文件的双方针对文件的内容发生争执,根据签署文件时留下的签名,第三方可以对签名进行检查以便对争执进行调解。
数字签名
是一种作用类似于传统的手书签名或印章的电子标记,它可以达到与手写签名类似的作用,即使用数字签名。
定义:数字签名是这样一种鉴别机制,它可以使一个报文附加上一段起到签名作用的代码。这个代码可保证报文的来源和完整性。
数字签名概述(续)
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(1)签名是不可伪造的;除了合法的签名者之外,任何其他人伪造其签名是困难的。
(2)签名是不可抵赖的:签名者事后不能否认自己的签名。
(3)签名是可信的:任何人都可以验证签名的有效性。
(4)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。如果对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。
(5)签名的消息是不可篡改的:经签名的消息不能被篡改。一旦签名的消息被篡改,则任何人都可以发现消息与签名之间的不一致性。
数字签名应具有的特性
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(1)数字签名:签名与消息是分开的,需要一种方法将签名与消息绑定在一起。
手写签名:签名认为是被签名消息的一部分。
(2)数字签名:在签名验证的方法上,数字签名利用一种公开的方法对签名进行验证,任何人都可以对签名进行验证。
手写签名:验证是由经验丰富的消息接收者通过同以前的签名相比较而进行的。
(3)数字签名:有效签名容易被复制。因此,在数字签名方案的设计中要预防签名的再用。
手写签名:签名的复制是无效的。
数字签名与传统手写签名的比较
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验证算法返回的结果为布尔值,“真(true)”或“假(false)”,即:
Ver(M, S)=
true
false
;S=Sig(M)
;S≠Sig(M)
验证算法的结果表示了签名是否真实可靠。
(1) 签名算法(Signature Algorithm):签名密钥一定是秘密的。
签名者A对消息M使用签名算法,记作S=Sig(M) ,有时为了强调用户A或所使用的签名密钥k,签名算法也记为
S= SigA(M) 或S= Sigk(M)
(2)验证算法(Verification Algorithm):验证算法及有关参数一定是公开的。
验证者可以通过验证算法,记作Ver(M, S) ,有时为了强调用户A或所使用的签名密钥k,也记为
VerA(M, S)或Verk(M, S) 判断其真实性。
数字签名方案的组成部分
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思考:该方法的问题?
解决方案:将签名信息与报文分离,形成一个独立的签名块,无论报文多长,这个签名块的长度都是固定的。
M
E
||
M
KRa
H
比较
H
EKRa(H(M))
D
KUa
M
E
||
M
KRa
H
比较
H
D
KUa
E
K
EKRa(H(M))
EK[M||EKRa(H(M))]
D
K
数字签名
数字签名+机密性保护,为了防止攻击者窃密,可以在发送时用对称密码体制对整个消息和签名进行加密