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字签名技术在数字电视中的应用[作者:中国传媒大学同晓莉]    随着计算机技术、通信技术、信息处理技术和智能化网络技术的飞速发展和广泛应用,数字电视在节目的制作、发射、传输和接收等方面也得到了很好的发展。然而如何保证数字电视的在传送过程中节目内容的安全性、节目来源的准确性、传送数据的完整性以及不可否认性成为当前数字电视所面临的问题。正是由于这种安全需求,数字签名作为一种传统的电子信息加密体制及其所具有的特征,在数字电视中将得到广泛的应用。    一数字签名技术        通常在书面文件上进行签名是确认文件的一种手段,签名的作用有两点,一是因为自己的签名难以否认,说明文件已签署;二是因为签名不易伪造,说明文件是真的。数字签名同手写签名很相似,也是为了说明两点:    *信息是由签名者发送的;    *信息自签名后到收到为止未曾作过任何修改。    因此数字签名可以防止信息在传送时因易被修改而作伪;或冒用别人名义发送信息;或发出信息后又加以否认等情况发生。通过数字签名能够实现对原始信息的鉴别和不可抵赖性。    数字签名实际上是附加在数据单元上的一些数据,或是对数据单元所做的密码变换,这种数据或变换允许数据单元的接受者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性,并保护数据,防止被人伪造。    数字签名的基础是公开密钥密码学。公开密钥密码学是现代密码学的最重要的发明和发展。使用公开密钥算法,发送方用自己的私钥对信息数字摘要签名,将其发送给对方,接收方使用发送者的公钥来验证信息,来确定信息是从发送方发来的。这就是数字签名的原理。    作为一种安全机制,数字签名具有的主要特征有:    *签名是不可伪造的。数字签名证明是签名者本人而不是别人签署了该文件;    *签名是可信的。签名使文件的接收者相信签名者签署了该文件;    *签名不能重新使用。签名是文件的一部分,任何人都不能把它移到别的文件上去;    *签名后的文件是不能更改的;    *签名是不可否认的。签名者不能在事后否认签署过该文件。        数字签名技术以加密技术为基础,其核心是采用加密技术的加解密算法体制来实现数字签名。从目前的密码学体制来分,可分为对称密钥密码和非对称密钥密码体制,也称作私钥密码体制和公钥密码体制。前者是指加密和解密都使用相同的密码;后者是指加密和解密使用不同的密钥,在这种密码体制中,有一个密钥可以公开,称作公开密钥,用于对报文加密;另一个密钥秘密,称作秘密密钥,该密钥用于解密。    基于公钥密码体制和私钥密码体制都可以获得数字签名,目前主要常用的是基于公钥密码体制的数字签名。伴随着密码学的发展,出现了许多公开密码算法,大多数算法都是基于以下三个难题之一。    (1)背包问题    给定一组唯一的数,找到一个子集,使他们的和为一个数N。    (2)离散对数    设p是一个素数,且g和M是整数,找出x,使得:    gx=M(modp)。    (3)因式分解    假设N是两个素数p、q的乘积,给定整数H和S,分解N,找到p、q,使得:    S=Hp(modN);    H=Sq(modN)。    虽然出现了很多算法,但在这些算法中,只有少数几个既安全又实用,适用于数字签名,表1列出几种常用公钥加密算法及其主要特点。