第6数字签名-教学内容

第6章数字签名报文鉴别的局限性用于保护通信双方免受第三方攻击无法防止通信双方的相互攻击信宿方伪造报文信源方否认已发送的报文引入数字签名，是笔迹签名的模拟

数字签名其实是伴随着数字化编码的消息一起发送并与发送的信息有一定逻辑关联的数据项。 数字签名类似于MAC，但不同于MAC，数字签名可以支持不可否认服务。

数字签名传统签名的基本特点签名是可信的：能与被签的文件在物理上不可分割签名是不可抵赖的：签名者不能否认自己的签名签名不能被伪造：除了合法者外，其他任何人不能伪造其签名签名是不可复制的：对一个消息的签名不能通过复制的方式变为另外一个消息的签名签名是不可改变的：经签名的消息不能被篡改容易被验证数字签名是传统签名的数字化能与所签文件“绑定”签名者不能否认自己的签名容易被自动验证签名不能被伪造数字签名分类签名方式直接数字签名directdigitalsignature仲裁数字签名arbitrateddigitalsignature安全性无条件安全的数字签名计算上安全的数字签名可签名次数一次性的数字签名多次性的数字签名直接数字签名直接数字签名直接数字签名仅涉及通信方，它假定收方知道发方的公开密钥。数字签名通过使用发方的私有密钥对整个消息进行加密，或使用发方的私有密钥对消息的散列码进行加密来产生。至今所有的直接数字签名体制都有一个共同的弱点：方案的有效性依赖于发方私有密钥的安全性。如果发方随后想否认发送过某个签名消息，发方可以声称签名的私钥丢失或被盗用，并伪造了他的签名。直接数字签名Sa（M）Eb(Sa(M))M，Sa(H(M))Eb(M，Sa(H(M)))MMSH（M）Ek（H）MDk（H）HHH比较Alice(A)Bob(B)直接签名Alice(A)Bob(B)加密＋签名Alice(A)Bob(B)Hash＋签名Alice(A)Bob(B)加密＋签名＋HashHash＋签名直接数字签名通过对整个报文加密达到鉴别功能；通过使用私钥达到签名功能问题：通过什么方法做到鉴别和签名？直接数字签名问题：通过什么方法做到鉴别和签名？通过使用散列函数达到鉴别功能；通过使用私钥达到签名功能直接数字签名的缺点验证模式依赖于发送方的保密密钥

–发送方要抵赖发送某一消息时，可能会声称其私有密钥丢失或被窃，从而他人伪造了他的签名

–通常需要采用与私有密钥安全性相关的行政管理控制手段来制止或至少是削弱这种情况，但威胁在某种程度上依然存在

–改进的方式例如可以要求被签名的信息包含一个时间戳（日期与时间），并要求将已暴露的密钥报告给一个授权中心X的某些私有密钥确实在时间T被窃取，敌方可以伪造X的签名及早于或等于时间T的时间戳仲裁数字签名仲裁数字签名引入仲裁者

–所有从发送方X到接收方Y的签名消息首先送到仲裁者A–A将消息及其签名进行一系列测试，以检查其来源和内容

–A将消息加上日期并与已被仲裁者验证通过的指示一起发给Y仲裁者在这一类签名模式中扮演敏感和关键的角色

–所有的参与者必须极大地相信这一仲裁机制工作正常仲裁数字签名Alice(A)Bob(B)Trent(T)M,Eat(IDa,H（M))Ebt(IDa,M,Eat(Ida,H(M)),T))Alice(A)Bob(B)Trent(T)Eab(M),Eat(IDa,Eab(H(M)))Ebt(IDa,Eab(M),Eat(Ida,Eab(H(M),T)Alice(A)Bob(B)Trent(T)Ida，Sa(Ida，Eb（Sa（M）））St（IDa，Eb（Sa（M）），T）对称密码＋明文传送对称密码＋密文传送公钥密码＋密文传送仲裁数字签名－单密钥加密方式1数字签名仲裁数字签名－单密钥加密方式1仲裁数字签名－单密钥加密方式2仲裁数字签名－双密钥加密方式仲裁数字签名－双密钥加密方式数字签名标准DSS美国国家标准与技术局（NIST）在1991年提出了一个联邦数字签名标准，NIST称之为数字签名标准（DSS）。DSS提供了一种核查电子传输数据及发送者身份的一种方式。DSS利用了安全散列算法（SHA)两种数字签名方案的比较MH||H（b）DSS的方案KRaKUG比较sMsigKUGrsigKRaMHE||HDEKRa(H(M)]KR