双重签名（三） 双重签名（
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数 字 签 名 与 C A 认 证 技 术
双重签名优点是发信者对两个消息M1 和M2只需要计算一个签名，在电子商 务系统中，许多支付系统都采用这一 方案，在一次支付过程中，显然有两 个关联数据，一个是关于转账的财务 数据，另一个是关于所购的物品数据， 因而与这一方案相适应。另外，双重 签名还可应用于Intemet上其他多方实 体问的安全有效通信。
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三、数字签名的应用
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2、基于椭圆曲线密码的数字签名
– 椭圆曲线密码具有安全、密钥短、软硬件 实现节省资源等特点， 利用椭圆曲线密码 可以很方便地实现数字签名。ECDSA就是基 于椭圆曲线离散对数问题的数字签名方法， 2000年美国政府已将椭圆曲线密码引入数 字签名标准DSS。
一、数字签名满足以下条件：
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(1)签名是可以被确认的，即接收方可以确认或证 实签名确实是由发送方签名的； (2)签名是不可伪造的，即任何其他人不能伪造签 名； (3)签名不可重用，即签名是消息(文件)的一部分， 不能把签名移到其它消息(文件)上； (4)签名是不可抵赖的，即签名者事后不能抵赖自 己的签名； (5)第三方可确认签名但不能篡改，如果当事人双 方关于签名的真伪发生争执，能够在公正的仲裁 者面前通过验证签名来确认其真伪。
概述--安全认证技术
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数字信封是用加密技术来保证只有规定的特 数字信封 定收信人才能阅读信的内容。 数字签名为电子商务提供不可否认服务 。 数字签名 认证中心 (CA)是承担网上安全电子交易认证 服务、能签发数字证书、并能确认用户身份 的服务机构。 公钥基础设施PKI是一个包括硬件、软件、人 公钥基础设施 员、政策和手续的集合，用来实现基于公钥 密码体制的证书产生、管理存储、发行和撤 销等功能。
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双重签名（二） 双重签名（
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双重签名技术的应用不仅能够证实商家 收到的信息没有被篡改，而且还能证实 银行收到的信息也没有被篡改，同时保 证了商家与银行只能知晓客户发出的完 整购物单据信息中应看的那一部分，对 对客户的其它隐私进行了保密。
发送方
三、数字签名的应用
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基于RSA RSA的数字签名 1、 基于RSA的数字签名
–利用RSA公钥密码机制进行数字签名的。在RAS签 名机制中，单向散列函数（Hash）的输出(散列 和)的长度是固定的，而且远远小于原信息报文 的长度。RSA密码的加密运算和解密运算具有相 同的形式，都是幂运算，其加密算法和解密算法 是互逆的，因此可用于数字签名设计。从安全性 上分析，RSA数字签名安全性依赖于整数因子分 解的困难性，同时由于签名体制的特点是其他人 不能伪造，所以是比较安全的。
二、数字签名的安全性
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（1）数字签名利用密码技术进行，是一组其他任何人无法 伪造的数字串，通过数字签名可以达到与传统签名同样的效 果，并且比真实的签名更具有不可伪造性。 （2）数字签名的特点是它代表了文件的特征，文件如果发 生改变，数字签名的值也将发生变化，并没有第二个人可以 做出同样的签名。 （3）数字签名技术的实质在于对特定数据单元的签名，而 不是加密整个文件。因此，数字签名在提供数据完整性的同 时,也可以保证数据的真实性。完整性保证传输的数据没有 被修改,而真实性则保证文件确实是由合法者产生，而不是 由其他人假冒， （4）当该签名得到检验之后，能够在任何时候向第三方即 仲裁人提供签名人的身份的证明。
二、数字签名的应用原理
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(4)接收方收到数字签名和信息报文M’。由于信息报文可能在传 输过程中被篡改，接收方收到信息报文用M’表示，与发送方 发送的信息报文M可能有区别。 (5) 接收方收到附加签名的信息原文后，需验证对方的真实身份， 接收方利用发送方的公开密钥对收到的对签名部分进行解密， 得到数字摘要A，并且由此确定发送方的确发来了他的数字标 记，认证发送方的身份，其行为不可抵赖； (6)接收方再将得到的信息报文M’利用单向Hash函数进行数学变 换，产生信息报文M’的数字摘要A’； (7)接收方比较数字摘要A与数字摘要A’ 是否相同，如果相同， 说明信息报文M’与信息报文M是一致而真实的，数字签名有效， 否则收到的信息报文M’不是发送方发送的真实报文M，签名无 效。 如图4.1所示。
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三、数字签名的应用
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4、美国数字签名标准(DSS) 美国数字签名标准(
1994年美国政府颁布了数字签名标准DSS(Digital Signature Standard)，这标志着数字签名已得 到政府的支持。数字签名标准DDS是基于 E1Gamal公开密钥密码的数字签名，2000年美国 政府又将RSA和椭圆曲线密码引入数字签名标准 DSS，进一步充实了DSS的算法。这是惟一由政 府公布的签名算法，并被采纳为联邦信息处理 标准。DDS特别适合于金融服务业。DDS的缺陷 是密钥的长度太小，针对DSS密钥太短的批评， 美国政府将DSS的密钥从原来的512位提高到 512～l 024位，从而使DSS的安全性大大增强。
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三、数字签名的应用
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3、基于ElGamal密码的数字签名 基于ElGamal密码的数字签名 ElGamal
–ElGamal公钥密码体制是由T. ElGamal于1985 ElGamal公钥密码体制是由T. ElGamal于 ElGamal公钥密码体制是由 年提出的一个即可用于公钥密码体制， 年提出的一个即可用于公钥密码体制，又可用 于数字签名的密码体制。ElGamal公钥密码机制 于数字签名的密码体制。ElGamal公钥密码机制 是根据求解离散对数为困难问题来保证其安全 通过选取随机数来对消息进行签名。 性，通过选取随机数来对消息进行签名。其特 点是由于随机数选取的不同， 点是由于随机数选取的不同，对同一消息会有 不同的签名结果。因此采用ElGamal ElGamal公钥密码机 不同的签名结果。因此采用ElGamal公钥密码机 制的ElGamal数字签名属“非确定性”签名方案， ElGamal数字签名属 制的ElGamal数字签名属“非确定性”签名方案， 即对于给定的消息有多种合法的签名。 即对于给定的消息有多种合法的签名。ElGamal 数字签名的安全性基于求解离散对数的困难上， 数字签名的安全性基于求解离散对数的困难上， 若攻击者不知道签名者的密钥而伪造签名时就 需要求解离散对数问题，这一般是很难成功的。 需要求解离散对数问题，这一般是很难成功的。
4.1.1数字签名的概念
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所谓数字签名（Digital Signature）， 也称为电子签名，是指利用电子信息加 密技术实现在网络传送信息报文时，附 加一小段只有信息发送者才能产生而别 人无法伪造的特殊个人数据标记(数字 标签)，代表发送者个人身份，起到传 统书面文件的上手书签名或印章的作用， 表示确认、负责、经手、真实作用等。
数字时间戳（一） 数字时间戳（
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• 数字时间戳 数字时间戳(Digital Time-Stamp， ， DTS) 是由专门的机构提供网络安全服 务项目，提供电子文件发表时间的安 全保护。Intemet上的 “数字时间戳” 是一个经过加密后形成的凭证文档， 如图4.2所示 。 • 时间戳可作为科学家的科学发明文献 的时间认证。
(1)发送方利用数字摘要技术，使用单向Hash 函数对信息报文M进行数学变换，得到信息 报文的数字摘要A； (2)发送方使用公开密钥加密算法，利用自己 的私人密钥对数字摘要A进行加密(签名)， 得到一个特殊的字符串，称为数字标记(这 个特殊的数字标记就是发送者加在信息报文 上的数字签名)： (3)发送方把产生的数字签名附在信息报文之 后，一同通过因特网发给接收方：
图4.1使用公钥密码体系的数字签名 4.1使用公钥密码体系的数字签名
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HASH
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报 文 M
数 字 摘 要A
发 送 者
数字摘 要A 发 送 者 公 钥 对 比
原 文 M’
HASH 数字摘 要A’ 接收方
图4.2数字时间戳的形成过程
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原 文
Hash
摘 要
因 特 网
摘 要
加时 间
摘要 时间
Hash
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数字 时间 戳
数字 时间 戳
用 DTS 机 构 的私钥签名
到了时 间后的 新摘要
发送方
DTS机构
数字时间戳（二） 数字时间戳（
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数字时间戳的形成过程 (1)用户将需要加时间戳的原文通过Hash加密 形成摘要； (2)将此摘要通过因特网发送到DTS机构； (3)DTS对收到的摘要加日期、时间信息进行 数字签名形成数字时间戳； (4)DTS将数字时间戳回送到用户。
数字时间戳（三） 数字时间戳（
4.1.2 数字签名的原理
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数字签名方案一般由两部分组成： 签名算法和验证算法。其中，签名 算法是秘密的，只有签名人知道， 而验证算法是公开的，任何接收方 都可进行验证。