數字簽名(Digital Signature)是電子簽名(Electronic Signature)的一種(實現)。
目前電子簽名簽名的實現方式有：
基于PKI(Public Key Infrastructino)的公鑰密碼技術的數字簽名；
以生物特征統計學為基礎的識別標識；
手印、聲音印記或視網膜掃描的識別；
一個讓收件人能識別發件人身份的密碼代號、密碼或個人識別碼PIN；
基于量子力學的計算機...
數字簽名的目的和功能:
認證、數據保密性、數據完整性和不可否認性.
數字簽名的實現方式:
(一)公鑰加密算法如何加密:
比如我要發送一個絕密的信息M給你,我當然不會直接把M寫在信里面寄給你,我會提前告訴你解密的方法,然后使用算法P處理M得到P(M),我發送P(M)給你.因為你知道解密的方法P',你使用P'來處理P(M)得到了M.只要P和P'不讓別人知道,我們的通訊就是保密的.
如果從P'能夠得到P,那你就能知道P,然后偽裝我發送消息給其他人.
但是據說有一個公鑰加密算法,加密和解密的算法是一樣的,而且是公開的,我告訴你我的公鑰k1,我自己保密的是私鑰k0,我發送給你的信息是M' = P(k0,M),你收到M'后可以通過運算P(k1,M')得到M,但是通過k1是無法計算出k0的,通過K0也無法計算出k1.(我也不知道是否真的這么神奇,現在網絡上到處都是RSA被破解之類的,看得菜鳥我心驚膽顫,俺剛要好好學習呢,別人早已經把它顛覆了).
這樣你只有解密的份,沒有偽裝我身份的可能.
同樣你也可以用k1來加密發消息給我,我用k0可以將它解密.
但是這種公鑰加密算法是把消息本身當成一個大數來進行冪運算,所以比如我想把1000個字節的字符串當成一個大數來加密,應該是非常困難而且非常慢的.(偶想高手應該會算,但那不是俺關心的)
所以有了散列.
(二)關于散列:
最常用的散列機制有 SHA1,MD5,RIPEMD-160等.SHA1即“安全散列算法”。SHA1 可以處理 2**64字節以內的任何消息，并生成一個 20 字節的結果。
按照菜鳥我看來這不是"散列",這是"聚列"啊.把一個2^(64*8)的數映射到一個2(20*8)的數,同志們,這不是聚列是什么?但其實我們一般用的字符串,不會把0~2^(64*8)的數全用光,只用了其中一小部分.所以這個散列似乎是相對安全的.這種問題就留給長了幾個腦袋的人來解決吧.
關鍵是散列算法比公鑰加密算法要快很多.
這樣,我找到了一對公鑰和私鑰(k0和k1),我公布了我的散列算法H,發表了一篇長5萬個字奇菜無比的論文,內容為M,對M進行散列,很快得到H(M),然后用私鑰加密得到S = P(k0,H(M)),把S附在M后面并發表.
你看到后為了證實這篇其爛無比的文章是我寫的,可以判斷 P(k1,S) 是否等于H(M).如果相等,你就可以確定這其爛無比的文章確實是我寫的.
或者確定那個狗屁不通的審批確實是某大人批準的.
(三)除了使用公鑰加密算法來實現數字簽名,還可以用HMAC來實現:
HMAC即散列后的消息驗證代碼”(Hashed Messsage Authentication Code)
微軟MSDN上這么說:
將共享密鑰混合在摘要中，即創建 H(S+M)。您收到消息后，可以使用自己的 S 副本來創建 H'(S+M)。
在使用 HMAC 時，完整性保護的有效性取決于攻擊者計算出 S 的能力。因此，S 應該不容易被猜出，并應該經常更改 S。符合以上要求的最好方法之一是使用 Kerberos。在 Kerberos 中，中央機構將在兩個實體希望通信時分配包含臨時會話密鑰的“票”。此會話密鑰將用作共享密鑰。在要將簽名發送給您時，我將得到一張票，以和你通信。我打開票中的屬于我的那一部分來獲得 S，然后將消息、消息的 HMAC 和票中您的那一部分發送給您。您打開票（使用原來通過 Kerberos 注冊的密鑰），獲取 S 以及有關我身份的信息。您現在可以獲得消息 M，生成自己的 H'(S+M)，并查看它們是否匹配。如果匹配，表明您原封不動地收到了我的消息，并且 Kerberos 將通知您我是誰。
Kerberos是古希臘神話里的地域門口的一條三頭狗.也是MIT麻省理工大學發明的一種協議.要使用這個協議需要配置一個分發服務器,似乎比較麻煩...