数字签名是什么？

今天，我读到一篇好文章。

它用图片通俗易懂地解释了，"数字签名"（digital signature）和"数字证书"（digital certificate）到底是什么。

我对这些问题的理解，一直是模模糊糊的，很多细节搞不清楚。读完这篇文章后，发现思路一下子就理清了。为了加深记忆，我把文字和图片都翻译出来了。

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数字签名是什么？

作者：David Youd

翻译：阮一峰

原文网址：http://www.youdzone.com/signature.html

1.

鲍勃有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。

2.

鲍勃把公钥送给他的朋友们----帕蒂、道格、苏珊----每人一把。

3.

苏珊要给鲍勃写一封保密的信。她写完后用鲍勃的公钥加密，就可以达到保密的效果。

4.

鲍勃收信后，用私钥解密，就看到了信件内容。这里要强调的是，只要鲍勃的私钥不泄露，这封信就是安全的，即使落在别人手里，也无法解密。

5.

鲍勃给苏珊回信，决定采用"数字签名"。他写完后先用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。

6.

然后，鲍勃使用私钥，对这个摘要加密，生成"数字签名"（signature）。

7.

鲍勃将这个签名，附在信件下面，一起发给苏珊。

8.

苏珊收信后，取下数字签名，用鲍勃的公钥解密，得到信件的摘要。由此证明，这封信确实是鲍勃发出的。

9.

苏珊再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致，就证明这封信未被修改过。

10.

复杂的情况出现了。道格想欺骗苏珊，他偷偷使用了苏珊的电脑，用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。此时，苏珊实际拥有的是道格的公钥，但是还以为这是鲍勃的公钥。因此，道格就可以冒充鲍勃，用自己的私钥做成"数字签名"，写信给苏珊，让苏珊用假的鲍勃公钥进行解密。

11.

后来，苏珊感觉不对劲，发现自己无法确定公钥是否真的属于鲍勃。她想到了一个办法，要求鲍勃去找"证书中心"（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。证书中心用自己的私钥，对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密，生成"数字证书"（Digital Certificate）。

12.

鲍勃拿到数字证书以后，就可以放心了。以后再给苏珊写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。

13.

苏珊收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到鲍勃真实的公钥了，然后就能证明"数字签名"是否真的是鲍勃签的。

14.

下面，我们看一个应用"数字证书"的实例：https协议。这个协议主要用于网页加密。

15.

首先，客户端向服务器发出加密请求。

16.

服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端。

17.

客户端（浏览器）的"证书管理器"，有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。

18.

如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告。

19.

如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的，浏览器会发出另一种警告。

20.

如果数字证书是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器交换加密信息。

（完）

 

评论

9 楼 rmn190 2011-11-30  

我看了下原文， 那里没有14步往下的信息， 请问这些信息是lz自己写的？还是另有出处？

8 楼 rmn190 2011-11-30  

justjavac 写道

zxylx 写道

那服务器发回给客户端的信息岂不是不安全的。因为很多人都会CA的公钥，被其它人窃取后照样可以解析出来。

你说的是16步吧，服务器发送的内容，就是给客户端看到。不存在安全不安全。任何人都可以看到，即使没有密钥。数字签名用到了加密的技术，但是数字签名和加密有本质的区别。
数字签名是为了确保信息没有伪造，也就是说，我给你发送了信息，我对信息签名了，然后你就可以确定这个信息确实你我发送的，而不是张三或者李四发送的。
信息本身不需要加密，我发送给你一个号码“123456789”，是明文发送到，我对他签名，这样你接收到我的信息，可以确定1、信息是我发送到，2、信息在传送的过程中没有被第三个人修改过。这样签名档目的就达到了。
数字签名和咱普通的在合同上签字是一样的。

我记得HTTPS本身是可以对服务器发来的信息加密的， 也就是不会明文地传送“123456789”。

7 楼 yessir123456 2011-11-30  

楼主说的有理

6 楼 rmn190 2011-11-30  

正在找HTTPS跟浏览器里证书管理方面的材料， 很高兴看到这个， 受教了， 多谢！

5 楼 stevenjohn 2011-11-30  

虽然自己没做过相关的，但是觉得，真不错，容易让人理解，直观

4 楼 justjavac 2011-11-30  

zxylx 写道

那服务器发回给客户端的信息岂不是不安全的。因为很多人都会CA的公钥，被其它人窃取后照样可以解析出来。

你说的是16步吧，服务器发送的内容，就是给客户端看到。不存在安全不安全。任何人都可以看到，即使没有密钥。数字签名用到了加密的技术，但是数字签名和加密有本质的区别。
数字签名是为了确保信息没有伪造，也就是说，我给你发送了信息，我对信息签名了，然后你就可以确定这个信息确实你我发送的，而不是张三或者李四发送的。
信息本身不需要加密，我发送给你一个号码“123456789”，是明文发送到，我对他签名，这样你接收到我的信息，可以确定1、信息是我发送到，2、信息在传送的过程中没有被第三个人修改过。这样签名档目的就达到了。
数字签名和咱普通的在合同上签字是一样的。

3 楼 xieye 2011-11-30  

很好啊  

2 楼 zxylx 2011-11-30  

那服务器发回给客户端的信息岂不是不安全的。因为很多人都会CA的公钥，被其它人窃取后照样可以解析出来。

1 楼 沙舟狼客 2011-11-30  

通俗易懂，受教了