A. 基礎密碼學入門:數字簽名演算法
數字簽名演算法是公開密鑰演算法的一種實用應用,主要用於解決密碼學中的防抵賴問題。以下是關於數字簽名演算法的詳細解答:
1. 數字簽名的基本概念 定義:數字簽名是私鑰對消息進行加密處理的結果,用於驗證消息的真實性和完整性。 目的:確保消息的發送者無法否認其發送的消息,同時保證消息在傳輸過程中未被篡改。
2. 數字簽名的核心流程 簽名生成:發送方使用其私鑰對消息的摘要值進行加密,生成數字簽名。摘要值通常是通過哈希函數對消息進行壓縮得到的固定長度的字元串。 簽名驗證:接收方使用發送方的公鑰對數字簽名進行解密,得到消息的摘要值,並與自己通過相同哈希函數計算得到的摘要值進行比較。如果兩者相同,則驗證通過,確認消息的真實性和完整性。
3. 數字簽名的特點 唯一性:只有私鑰的持有者才能生成有效的數字簽名,確保了簽名的唯一性。 不可抵賴性:由於私鑰的保密性,發送方無法否認其生成的數字簽名,從而實現了防抵賴。 效率:為了提高效率,數字簽名通常對消息的摘要值進行簽名,而不是整個消息。這樣,簽名運算的速度更快,同時保持了消息完整性的驗證。
4. 數字簽名與MAC演算法的區別 MAC:只能確認消息的完整性,但不能驗證發送者的身份。因為發送方和接收方共享相同的密鑰。 數字簽名:通過私鑰和公鑰的使用,不僅實現了消息的完整性驗證,還實現了發送者的身份驗證和消息的不可抵賴性。
5. 常用的數字簽名演算法 RSA:既可用於加密又可用於簽名。在簽名過程中,使用私鑰對消息摘要值進行加密生成簽名,接收方使用公鑰進行驗證。 DSA:專用於簽名,不支持加密。其簽名生成和驗證流程與RSA類似,但具有更高的安全性和效率。