转 白话数字签名

在实际使用非对称加密的时候，往往不直接对文件进行加密，而是使用摘要算法与非对称算法相结合（适用于数字签名）或对称加密和非对称加密相结合（适用于加密传输文件）的办法来解决或者说绕过非对称加密算法速度慢的问题。

摘要算法，又叫作Hash算法或散列算法，是一种将任意长度的输入浓缩成固定长度的字符串的算法，注意是“浓缩”而不是“压缩”，因为这个过程是不可逆的。
它的特点是：
1. 不同内容的文件生成的散列值一定不同；相同内容的文件生成的散列值一定相同。由于这个特性，摘要算法又被形象地称为文件的“数字指纹”。
    2. 不管文件多小（例如只有一个字节）或多大（例如几百GB），生成的散列值的长度都相同，而且一般都只有几十个字符。


实际对文件作数字签名的方法：
由于非对称加密的速度实在太慢了，所以在实际对文件作数字签名的时候，例如对上一篇中我用Word写给Clark的借条进行签名，总是先生成这个借条的散列值，然后用我的私钥对这个散列值进行非对称加密，然后把加密后的散列值（我们就叫它“散列值密文”吧）和借条一同发送到Clark那里。Clark在收到借条和散列值密文后，用从网上下载的我的公钥将散列值解密，然后Clark自己再生成一次借条的散列值，比对这两个散列值是否相同，如果相同，就叫作验证签名成功。由于散列值只有几十个字节，所以签名的速度还可以忍受。

数字信封：
方法是，先把小电影用对称加密算法加密，然后把解密密钥用非对称加密算法加密。再将小电影的密文与解密密钥的密文同时传送给Clark。Clark收到这两样东西后，先用自己的私钥将解密密钥的密文解密，得到解密密钥，再用解密密钥将小电影的密文解密，就得到了小电影的明文。Clark收到的这两样东西——小电影的密文和解密密钥的密文——加在一起就叫作数字信封。

数字证书：
非对称加密的公钥和私钥的长度都很长，一般都在1024位以上。这么长且无规律的密码，用户是记不住的，所以只能保存在文件中啦。保存了公钥的文件就叫作数字证书。且慢，这个定义是十分错误的！为什么呢？想一想第1篇里的那个我给Clark发送小电影的例子。例子中我在网上下载了Clark的公钥（也就是数字证书），然后用它对小电影进行非对称加密，然后心想只有拥有Clark的私钥的Clark才能解密——Clark的老婆一定没辙啦。没想到螳螂捕蝉，黄雀在后，我下载Clark的公钥的那个网站是Clark的老婆制作的钓鱼网站！里面的公钥证书统统都是Clark的老婆的公钥！！结果呢，我的小电影用Clark的私钥解不开，反倒是只有用Clark老婆的私钥才能解开，用Clark的话来说，就是“无语了......”。
    所以聪明的你一定想到了，数字证书之所以可以称之为“证书”，就一定要有“防伪”功能。方法是，数字证书里不但要包含Clark的公钥，还要包含Clark的自然信息（姓名、单位等），并且最重要的，要有证书颁发部门对这些信息的数字签名（每个证书颁发部门也都有自己的数字证书——称之为根证书——和与之配对使用的私钥）。这样我就可以验证数字证书的真伪了。所以，让我们重新定义数字证书，数字证书是由一个权威机构发行的，至少包含一个公开密钥、证书持有人（或单位）的名称以及证书授权中心对这些信息的数字签名的文件。一般情况下证书中还包括密钥的有效时间，发证机关(证书授权中心)的名称，该证书的序列号等信息，证书的格式遵循ITUT X.509国际标准。




数字签名理解：
“好在我早就申请了数字证书。我先用我的私钥对借条进行加密，然后将加密后的密文用QQ发送给Clark。Clark收到了借条的密文后，在数字证书认证中心的网站上下载我的公钥，然后使用我的公钥将密文解密，发现确实写的是“借纹银200两”，Clark就可以把银子放心的借给我了，我也不会担心Clark会篡改我的借条，原因是：
    1. 由于我发给Clark的是密文，Clark无法进行修改。Clark倒是可以修改解密后的借条，但是Clark没有我的私钥，没法模仿我对借条进行加密。这就叫防篡改。
    2. 由于用我的私钥进行加密的借条，有且只有我的公钥可以解密。反过来讲，能用我的公钥解密的借条，一定是使用我的私钥加密的，而只有我才拥有我的私钥，这样Clark就可以证明这个借条就是我写的。这就叫防抵赖。
    3. 如果我一直赖着不还钱，Clark把我告上了法庭，这个用我的私钥加密过的Word文档就可以当作程堂证供。因为我国已经出台了《中华人民共和国电子签名法》，使数字签名具有了法律效力。
您一定已经注意到了，这个使用我的私钥进行了加密的借条，具有了防篡改、防抵赖的特性，并且可以作为程堂证供，就跟我对这个借条进行了“签名”的效果是一样的。对了，“使用我的私钥对借条进行加密”的过程就叫做数字签名。





转自：http://www.cnblogs.com/1-2-3/archive/2007/09/17/colloquialism-digital-certificate-part1.html
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