一文看懂數字簽名?免責聲明：本文旨在傳遞更多市場信息，不構成任何投資建議文章僅代表作者觀點，不代表火星财經官方立場，接下來我們就來聊聊關于一文看懂數字簽名?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

一文看懂數字簽名

免責聲明：本文旨在傳遞更多市場信息，不構成任何投資建議。文章僅代表作者觀點，不代表火星财經官方立場。

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來源：能鍊科技

原文标題：科普 | 數字簽名的概念及其原理

在數字時代中，數字化文檔的認證性、完整性和不可否認性，是實現信息化安全的基本要求。數字簽名則是滿足上述要求的主要方式之一，亦是現代密碼學的研究内容之一。

數字簽名有哪些形式？基于密碼學的數字簽名優勢幾何？有哪些常用的數字簽名實現方案？這些都是理解數字簽名的關鍵問題，我們将為大家帶來系列介紹。

一、數字簽名的概念

小到一張試卷的簽名，大到商業合同的簽署，簽名某種程度上是社會經濟活動中“契約确認”的核心方式，從而确保契約的合法性和有效性。

在實際生活和工作中，手寫簽名是一種傳統的文件确認方式，如簽訂協議、支付确認、批複文件等，其表明簽名人對文件内容認可，并願意承擔與之相關的責任。

而在數字化應用系統中，發送者同樣希望對數字消息進行簽名，從而使消息的接收者可以識别僞造信息，更重要的是事後可以追蹤到消息發送者來承擔相關責任。但是數字信息和傳統文件有着顯著區别，也導緻數字簽名技術和傳統簽名技術有許多不同之處，主要體現在：

首先，傳統的手寫簽名與對應文件通過物理（例如紙張）綁定，而數字信息沒有确定的物理載體，所以需要使用算法将簽名與消息綁定在一起，可認證。

其次，在簽名驗證的方法上，傳統的手寫簽名是由消息接收者用眼分辨簽名的特征是否相符，結果受驗證者主觀思想影響，而數字信息通常由電子設備處理，故而簽名驗證結果依賴于數學算法，較客觀。

最後，傳統手寫簽名複制（字體模仿）相對數字信息的複制（粘貼）來說較為困難，因此數字簽名需要有更好的方法實現簽名的不可重用，防僞造。

簡單來說，數字簽名（Digital Signature），一般是附加在某一電子文檔中的一組特定的符号或代碼，用于表示簽發者的身份以及簽發者對電子文檔的認可，并能被接收者用來驗證該電子文檔在傳輸過程中是否被篡改或僞造。因此，基于密碼學的數字簽名有着如下的優勢：

- 消息源認證性：數字簽名可以表示簽發者的身份，也就是說具有消息源認證性。

- 不可否認性：數字簽名生成時需要輸入簽名者私鑰。換句話說，數字簽名對應唯一簽名主體，并且簽名者需要承擔不可推卸的責任，即數字簽名可以實現不可否認性。

- 消息完整性：數字簽名可以檢查電子文檔在傳輸過程中是否被篡改或僞造，即保障消息完整性。

二、數字簽名原理

從上述定義表明，一個完整的數字簽名方案由三部分組成：密鑰生成算法、簽名算法和驗證算法。

密鑰生成算法：是根據系統參數為簽名者生成公鑰和私鑰，并用于加解密；

簽名算法：是産生數字簽名的某種算法，一般是使用簽名主體的私鑰，對數據摘要進行運算，生成數字簽名；

驗證算法則是檢驗一個數字簽名是否有效（即是否由指定實體生成）的某種算法，基于公鑰進行數字簽名驗證。

上述圖示便描述了數字簽名驗證的完整過程：

發送方A将消息用Hash算法産生一個消息摘要，這個消息摘要有兩個重要特性：抗碰撞性（指找到散列值相同的兩條不同的消息是非常困難的）和摘要長度固定（MD5是最常見的摘要算法，速度很快，生成結果是固定的128 bit字節），使得任何消息産生的簽名值長度是一樣的。

發送方A産生消息摘要後，用自己的私鑰對摘要進行加密，這個加密後的消息摘要就是數字簽名，随後發送方A将消息與簽名發給接受方B。在這裡有人會疑問，為什麼對是對消息摘要進行加密簽名？對于較大文件而言，消息摘要即可将消息轉換成簡短的信息摘要，用以驗證信息的完整性，還可壓縮信息長度提高簽名效率。

B接受到消息及其簽名後，用發送方A的公鑰解密這個簽名，獲得由發送A生成的消息摘要，接着用發送A所用的Hash算法重新生成所獲得的消息的摘要，并對比這兩個摘要。如果相同，說明這個簽名是發送A針對這個消息的有效簽名；如果不相同，則簽名無效。

基于上述數字簽名的基本原理，人們設計出了衆多不同種類的數字簽名方案，接下來我們将就基于RSA的簽名方案、基于離散對數的簽名方案、基于橢圓曲線的簽名方案為代表，陸續為大家介紹這些常用的實現方案。

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