《数字签名技术在互联网安全中的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字签名技术在互联网安全中的作用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 公选课论文数字签名技术在互联网安全中的作用学生姓名：邹泽坤学 号：Y01所在系部：工程管理系专业班级：11gb财务2班日 期：二壹贰年拾贰月 摘 要数字签名是电子商务安全的一个非常重要的分支。随着电子商务的发展，电子签名的使用越来越多。实现电子签名的技术手段有很多种，但比较成熟的、世界先进国家目前普遍使用的电子签名技术还是基于PKI的数字签名技术。关键词：数字签名 电子商务 电子政务 数字图像 1 引言在当今信息社会,计算机网络技术得到了突飞猛进的发展。计算机网络日益成为工业、农业和国防等领域的重要信息交换手段,并逐渐渗透到社会的各个领域。在现实生活中,人们常常需要进行身份鉴别、数据完整性认
2、证和抗否认。身份鉴别允许我们确认一个人的身份;数据完整性认证则帮助我们识别消息的真伪、是否完整;抗否认则防止人们否认自己曾经做过的行为。随着无纸化办公的发展,计算机网络的安全越来越受到重视,防止信息被未经授权的泄漏、篡改和破坏等都是亟待解决的问题。在Internet上,数字签名作为一项重要的安全技术,在保证数据的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性方面起着极为重要的作用。同时由于信息技术的发展及其在商业、金融、法律等部门的普及, 数字签名技术又面临着新的挑战。 随着电子商务的发展，电子签名的使用越来越多。实现电子签名的技术手段有很多种，比如基于公钥密码技术的数字签名；或用一个独一无二的以生物
3、特征统计学为基础的识别标志，例如手印、声音印记或视网膜扫描的识别；手书签名和图章的电子图像的模式识别；表明身份的密码代号；基于量子力学的计算机等。但比较成熟的、世界先进国家目前普遍使用的电子签名技术还是基于PKI的数字签名技术。目前电子签名法中所提到的签名，一般指的就是“数字签名”，它是电子签名的一种特定形式。11数字签名的基本概念所谓数字签名就是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换。这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据，防止被人(例如接收者)进行伪造。它是对电子形式的消息进行签名的一种方法，一个签名消息能在一个通信网络中传输
4、。基于公钥密码体制和私钥密码体制都可以获得数字签名，目前主要是基于公钥密码体制的数字签名。包括普通数字签名和特殊数字签名。普通数字签名算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou- Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir 数字签名算法、DES/DSA，椭圆曲线数字签名算法和有限自动机数字签名算法等。特殊数字签名有盲签名、代理签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等，它与具体应用环境密切相关。1.2数字签名的基本要求身份鉴别允许我们确认一个人的身份;数据完整性认证则帮助我们识别消息的真伪、是否完整;抗
5、否认则防止人们否认自己曾经做过的行为。数字签名技术用来保证信息的完整性。“数字签名”是通过一个单向函数对要传送的报文进行处理后得到的，用以认证报文来源并核实报文是否发生变化的一个字母数字串。数字签名可以解决否认、伪造、篡改及冒充等问题。类似于手书签名，数字签名也应满足一下基本要求：收方能够确认或证实发方的签名，但不能伪造签名。发方向收方发出签名的消息后，就不能再否认他所签发的消息，以保证他不能抵赖之前的交易行为。收方对已收到的签名信息不能否认，即有收报认证。第三者可以确认收发双方之间的信息传递，但不能伪造这一过程。1.3 数字签名的原理数字签名是通过密码技术对电子文档的电子形式的签名，并非是书
6、面签名的数字图像化。它类似于手写签名或印章，也可以说它就是电子印章。我们对一些重要的文件进行签名，以确定它的有效性。但伪造传统的签名并不困难，这就使得数字签名与传统签名之间的重要差别更加突出:如果没有产生签名的私钥，要伪造由安全密码数字签名方案所产生的签名，计算上是不可行的。人们实际上也可以否认曾对一个议论中的文件签过名。但是否认一个数字签名却困难得多，这样做本质上证明在签名生成以前私钥的安全性就受到危害。这是由于数字签名的生成需要使用私钥，而它对应的公钥则用以验证签名。因而数字签名的一个重要性质就是非否认性，目前已经有一些方案，如数字证书，把一个实体(个人，组织或系统)的身份同一个私钥和公钥
7、对绑定在一起。这使得一个人很难否认数字签名。1.4数字签名的作用网络的安全，主要是网络信息安全，需要采取相应的安全技术措施，提供适合的安全服务。数字签名机制作为保障网络信息安全的手段之一，可以解决伪造，抵赖，冒充和篡改问题。数字签名的目的之一，就是在网络环境中代替传统的手工签字与印章，其可抵御的网络攻击主要有:1) 防冒充(伪造)。其他人不能伪造对消息的签名，因为私有密钥只有签名者自己知道，所以其他人不可以构造出正确的签名结果数据。显然要求各位保存好自己的私有密钥，好像保存自己家门的钥匙一样。2) 可鉴别身份。由于传统的手工签名一般是双方直接见面的，身份自可一清二楚;在网络环境中，接受方必须能
8、够鉴别发送方所宣称的身份。3) 防篡改(防破坏信息的完整性)。传统的手工签字，假如要签署一本200 页的合同，是仅仅在合同末尾签名呢还是对每一页都有签名，不然，对方会不会偷换其中几页这些都是问题所在。而数字签名，如前所述:签名与原有文件已经形成了一个混合的整体数据，不可能篡改，从而保证了数据的完整性。4) 防重放。如在日常生活中， A 向B 借了钱，同时写了一张借条给B ;当A 还钱的时候，肯定要向B 索回他写的借条撕毁，不然，恐怕他会再次挟借条要求A 再次还钱。在数字签名中，如果采用了对签名报文添加流水号，时戳等技术，可以防止重放攻击。5) 防抵赖。如前所述，数字签名可以鉴别身份，不可能冒充
9、伪造，那么，只要保存好签名的报文，就好似保存好了手工签署的合同文本，也就是保留了证据，签名者就无法抵赖。以上是签名者不能抵赖，那如果接受者确已收到对方的签名报文，却抵赖没有收到呢？要预防接受者的抵赖，在数字签名体制中，要求接受者返回一个自己签名的表示收到的报文，给对方或者是第三方，或者引入第三方机制。如此操作，双方均不可抵赖。6) 机密性(保密性)。有了机密性保证，截收攻击也就失效了。手工签字的文件(如合同文本)是不具备保密性的，文件一旦丢失，文件信息就极可能泄露。数字签名，可以加密要签名的消息。当然，签名的报文如果不要求机密性，也可以不用加密。2正文目前的数字签名技术采用的就是这种公钥密码技
10、术。即利用两个足够大的质数与被加密原文相乘产生的积来加/解密。这两个质数无论是用哪一个与被加密的原文相乘，即对原文件加密，均可由另一个质数再相乘来进行解密。但是，若想用这个乘积来求出另一个质数，就要对大数进行质因子分解，分解一个大数的质因子是十分困难的，若选用的质数足够大，这种求解几乎是不可能的。因此，将这两个质数称为密钥对，其中一个采用私密的安全介质保密存储起来，应不对任何外人泄露，简称为“私钥”；另一个密钥可以公开发表，用数字证书的方式发布在称之为“网上黄页”的目录服务器上，用LDAP协议进行查询，也可在网上请对方发送信息时主动将该公钥证书传送给对方，这个密钥称之为“公钥”。 公钥密码体制
11、下的数字签名技术实际上是通过一个单向Hash函数来实现的。信息的发送方从信息文本中生成一个128位的散列值。发送方用自己的私人密钥对这个散列值进行加密形成发送方的数字签名。然后，这个数字签名将作为信息的附件和信息一起发送给信息的接收方。信息的接收方首先从接收到的原始信息中计算出128位的散列值，接着再用发送方的公用密钥来对信息附加的数字签名进行解密。假如两个散列值相同，那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。五、数字签名技术的实现方法 建立在公钥密码基础上的数字签名方法有很多，RSA签名、DSS签名及Hash签名等。其中Hash签名是目前电子商务安全中最主要的数字签名方法。下面我们就Hash签
12、名的具体过程进行分析。Hash签名也称之为数字摘要法或数字指纹法。该数字签名方法是将数字签名与要发送的信息紧密联系在一起，它更适合于电子商务活动。将一个商务合同的个体内容与签名结合在一起，比合同和签名分开传递，更增加了可信度和安全性。数字摘要加密方法亦称安全Hash编码法或MD5，由RonRivest所设计。该编码法采用单向Hash函数将需加密的明文“摘要”成一串128bit的密文，这一串密文亦称为数字指纹，它有固定的长度，且不同的明文摘要必定一致。这样这串摘要使可成为验证实文是否是“真身”的“指纹”了。 只有加入数字签名及验证才能真正实现在公开网络上的安全传输。加入数字签名和验证的文件传输过
13、程如下：1.方首先用哈希函数从原文得到数字签名，然后采用公开密钥体系用发达方的私有密钥对数字签名进行加密，并把加密后的数字签名附加在要发送的原文后面。2.发送方选择一个密钥对文件进行加密，并把加密后的文件通过网络传输到接收方。3.发送方用接收方的公开密钥对密秘密钥进行加密，并通过网络把加密后的秘密密钥传输到接收方。4.接受方使用自己的私有密钥对密钥信息进行解密，得到秘密密钥的明文。5.接收方用秘密密钥对文件进行解密，得到经过加密的数字签名。6.接收方用发送方的公开密钥对数字签名进行解密，得到数字签名的明文。7.接收方用得到的明文和哈希函数重新计算数字签名，并与解密后的数字签名进行对比。假如两个
14、数字签名是相同的，说明文件在传输过程中没有被破坏。数字签名的实现过程如下： 假如第三方冒充发送方发出了一个文件，因为接收方在对数字签名进行解密时使用的是发送方的公开密钥，只要第三方不知道发送方的私有密钥，解密出来的数字签名和经过计算的数字签名必然是不相同的。这就提供了一个安全的确认发送方身份的方法。安全的数字签名使接收方可以得到保证：文件确实来自声称的发送方。鉴于签名私钥只有发送方自己保存，他人无法做一样的数字签名，因此他不能否认他参与了交易。数字签名的加密解密过程和私有密钥的加密解密过程虽然都使用公开密钥体系，但实现的过程正好相反，使用的密钥对也不同。数字签名使用的是发送方的密钥对，发送方用
15、自己的私有密钥进行加密，接收方用发送方的公开密钥进行解密。这是一个一对多的关系：任何拥有发送方公开密钥的人都可以验证数字签名的正确性，而私有密钥的加密解密则使用的是接收方的密钥对，这是多对一的关系：任何知道接收方公开密钥的人都可以向接收方发送加密信息，只有唯一拥有接收方私有密钥的人才能对信息解密。在实用过程中，通常一个用户拥有两个密钥对，一个密钥对用来对数字签名进行加密解密，一个密钥对用来对私有密钥进行加密解密。这种方式提供了更高的安全性。 数字签名在电子商务活动中有效解决否认、伪造、篡改及冒充等问题。然而，我国数字签名技术的研究和应用刚刚起步，与国际先进水平有一定差距。在数字签名的引入过程中不可避免地会带来一些问题，需要进一步加以解决，数字签名需要相关法律条文的支持。如需要立法机构对数字签名技术有足够的重视，并且在立法上加快脚步，制定有关法律，以充分实现数字签名具有的非凡鉴别作用，有力推动电子商务以及其他网上事务的发展。 随着电子商务的蓬勃发展，数字签名技术也将不断成熟，为商务活动和人们的生活提供可靠、便利的服务。参考文献专著示例【1】 刘亚松：电子商务概论.机械工业出版社，2005.9【2】 肖德琴：电子商务安全保密技术与应用.华南理工大学出版社，2005.1【3】 管有庆等：电子商务安全技术.北京邮电大学出版社，2005.11【4】 张仕斌,陈麟.网络安全基础教程M.北京
