數(shù)字簽名,你真的了解嗎?

數(shù)字簽名除了應(yīng)用在火熱的區(qū)塊鏈技術(shù)中之外,HTTPS中也有使用,數(shù)字簽名類似于紙質(zhì)合同,合同上必須有簽名才認(rèn)為是一份有效的合同,否則它就是沒(méi)有法律效力的,因?yàn)閯e人可以對(duì)內(nèi)容進(jìn)行篡改。
數(shù)字簽名用于證實(shí)數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性(integrity)和來(lái)源(或不可抵賴,non-repudiation)。
一個(gè)典型的場(chǎng)景:張三給李四發(fā)一個(gè)文件,李四怎么知道他接收的文件是張三發(fā)的原始文件?
張三可以這樣做,先對(duì)文件進(jìn)行摘要處理(又稱Hash,常見的哈希算法有MD5、SHA等)得到一串摘要信息,然后用自己的私鑰將摘要信息加密同文件發(fā)給李四,李四收到加密串和文件后,再用張三的公鑰來(lái)解密加密串,得到原始文件的摘要信息,與此同時(shí),對(duì)接收到的文件進(jìn)行摘要處理,然后兩個(gè)摘要信息進(jìn)行對(duì)比,如果自己算出的摘要信息與收到的摘要信息一致,說(shuō)明文件是張三發(fā)過(guò)來(lái)的原始文件,沒(méi)有被篡改。否則,就是被改過(guò)的。

鮑勃有兩把鑰匙,一把是公鑰,另一把是私鑰。

鮑勃把公鑰送給他的朋友們----帕蒂、道格、蘇珊----每人一把。

蘇珊要給鮑勃寫一封保密的信。她寫完后用鮑勃的公鑰加密,就可以達(dá)到保密的效果。

鮑勃收信后,用私鑰解密,就看到了信件內(nèi)容。這里要強(qiáng)調(diào)的是,只要鮑勃的私鑰不泄露,這封信就是安全的,即使落在別人手里,也無(wú)法解密。

鮑勃給蘇珊回信,決定采用"數(shù)字簽名"。他寫完后先用Hash函數(shù),生成信件的摘要(digest)。

然后,鮑勃使用私鑰,對(duì)這個(gè)摘要加密,生成"數(shù)字簽名"(signature)。

鮑勃將這個(gè)簽名,附在信件下面,一起發(fā)給蘇珊。

蘇珊收信后,取下數(shù)字簽名,用鮑勃的公鑰解密,得到信件的摘要。由此證明,這封信確實(shí)是鮑勃發(fā)出的。

蘇珊再對(duì)信件本身使用Hash函數(shù),將得到的結(jié)果,與上一步得到的摘要進(jìn)行對(duì)比。如果兩者一致,就證明這封信未被修改過(guò)。

復(fù)雜的情況出現(xiàn)了。道格想欺騙蘇珊,他偷偷使用了蘇珊的電腦,用自己的公鑰換走了鮑勃的公鑰。
此時(shí),蘇珊實(shí)際擁有的是道格的公鑰,但是還以為這是鮑勃的公鑰。
因此,道格就可以冒充鮑勃,用自己的私鑰做成"數(shù)字簽名",寫信給蘇珊,讓蘇珊用假的鮑勃公鑰進(jìn)行解密。

后來(lái),蘇珊感覺(jué)不對(duì)勁,發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法確定公鑰是否真的屬于鮑勃。
她想到了一個(gè)辦法,要求鮑勃去找"證書中心"(certificate authority,簡(jiǎn)稱CA),為公鑰做認(rèn)證。
證書中心用自己的私鑰,對(duì)鮑勃的公鑰和一些相關(guān)信息一起加密,生成"數(shù)字證書"(Digital Certificate)。

鮑勃拿到數(shù)字證書以后,就可以放心了。
以后再給蘇珊寫信,只要在簽名的同時(shí),再附上數(shù)字證書就行了。

蘇珊收信后,用CA的公鑰解開數(shù)字證書,就可以拿到鮑勃真實(shí)的公鑰了,然后就能證明"數(shù)字簽名"是否真的是鮑勃簽的。

下面,我們看一個(gè)應(yīng)用"數(shù)字證書"的實(shí)例:https協(xié)議。這個(gè)協(xié)議主要用于網(wǎng)頁(yè)加密。

首先,客戶端向服務(wù)器發(fā)出加密請(qǐng)求。

服務(wù)器用自己的私鑰加密網(wǎng)頁(yè)以后,連同本身的數(shù)字證書,一起發(fā)送給客戶端。

客戶端(瀏覽器)的"證書管理器",有"受信任的根證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)"列表??蛻舳藭?huì)根據(jù)這張列表,查看解開數(shù)字證書的公鑰是否在列表之內(nèi)。

如果數(shù)字證書記載的網(wǎng)址,與你正在瀏覽的網(wǎng)址不一致,就說(shuō)明這張證書可能被冒用,瀏覽器會(huì)發(fā)出警告。

如果這張數(shù)字證書不是由受信任的機(jī)構(gòu)頒發(fā)的,瀏覽器會(huì)發(fā)出另一種警告。
如果數(shù)字證書是可靠的,客戶端就可以使用證書中的服務(wù)器公鑰,對(duì)信息進(jìn)行加密,然后與服務(wù)器交換加密信息。
陜西CA簡(jiǎn)介
陜西省數(shù)字證書認(rèn)證中心(簡(jiǎn)稱陜西CA)成立于2003年,是陜西省境內(nèi)唯一依法設(shè)立的,并符合《陜西省電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理暫行辦法》(陜辦發(fā)【2006】39號(hào))第二十八條規(guī)定的“根認(rèn)證在省內(nèi)”的、權(quán)威的CA認(rèn)證機(jī)構(gòu),是國(guó)家授權(quán)的第三方電子認(rèn)證服務(wù)運(yùn)營(yíng)商,同時(shí)也是陜西省政府指定的全省電子政務(wù)信息安全建設(shè)唯一支撐單位。
數(shù)字證書作用:
強(qiáng)身份認(rèn)證
CA證書可以對(duì)企業(yè)及平臺(tái)雙方的身份進(jìn)行安全確認(rèn),防止企業(yè)身份被假冒,防止企業(yè)訪問(wèn)釣魚網(wǎng)站,從而保護(hù)企業(yè)的利益
數(shù)據(jù)加密
CA證書可以對(duì)企業(yè)傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中泄露,防止數(shù)據(jù)被不法分子篡改;如果沒(méi)有CA證書,企業(yè)的數(shù)據(jù)將會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)上肆意傳播,無(wú)秘密及安全可言
電子簽章
使用CA證書對(duì)報(bào)表進(jìn)行電子簽章后,網(wǎng)上申報(bào)數(shù)據(jù)與紙質(zhì)申報(bào)數(shù)據(jù)具有同等法律依據(jù),不用再提交紙質(zhì)報(bào)表,真正實(shí)現(xiàn)涉稅業(yè)務(wù)零跑腿