最新的数字签名技术论文(2)
最新的数字签名技术论文篇二
网络安全中的数字签名技术分析与应用
摘 要网络安全在信息时代非常重要，人们的生活、学习与工作都离不开网络，现在网络安全出现问题也很多，网络安全技术需要逐步完善，数字签名技术是网络安全技术一种，是提高网络安全的技术之一，本论文主要从数字签名技术、网络通信中数字签名技术应用进行阐述，希望为研究数字签名技术网络学者提供理论参考。
【关键词】网络安全 数字签名 应用研究
随着我国社会经济化建设的快速发展，科学技术发展水平不断得以大幅度提升，计算机技术日益普及，受到了各个领域的大力推广。由于互联网的迅速发展以及其较为复杂化的需求，导致网络通信安全无法得到有效的全面保障。现阶段，我国网民大军不断壮大，网络通信安全问题已成为人们关注的焦点。电子商务系统的应用规模越来越大，在运作过程中不可避免的包含身份认证、信息传送、文件签署等环节，如果这些环节缺失高度的服务可用性、不可否认性、机密性以及真实性，将会给人们带来极大的安全隐患。人们迫切的需要一个具备以下功能的软件系统，即信息接受者可以对传送者的身份进行有效验证、传送者无法否认自己执行的传送行为、接受者无法对信息进行伪造。数字签名技术正是基于此种需求下研发而出的。本文具体分析了数字签名技术，对其在网络安全中的应用进行了系统阐述。
1 数字签名技术
数字签名技术是一种防护技术，它可以对接收的信息进行有效的辨证与验证，从而为网络通信安全提供良好的技术保障。数字签名技术可以有效提高网络传输信息的完整性、私有性以及不可否认性，其基础原理有4个：
(1)个人签名具有不可伪造性;
(2)信息接受者可以验证传送者的签名，但不能否认;
(3)信息传送者一旦实施了信息传送作业，便不可对自身行为进行否认;
(4)传送信息具有不可伪造性，第三方只能对收发进行确认，如果信息传送过程中，因签名而引发了安全争执，第三方要基于公平、公正的态度进行处理。
不仅如此，数字签名体系还应含有两个组分，分别为签名算法、验证算法，并满足以下假设：只有择取签名密钥才能生成数字签名;签名密钥要始终呈现为安全状态，且只有拥有者具有使用权。现阶段，我国很多金融机构、企业单位以及部门均应用数字签名技术，在很大程度上提升了网络信息传送的安全性能，例如，中国农业银行、中国石油、中国工商银行、中国建设银行以及清算中心等。
2 网络通讯中数字签名技术的应用
2.1 一对一通信
基于这种通信方式，信息传送者可以指定信息接受者，信息一旦传送出去，只有特定接受者可以对其进行接收与阅读。即使信息在传送过程中被截取，截取者没有相应的密钥，便无法阅读信息。假定传送信息为M，信息传送者为q，信息接收者为w，q的私人密钥为sq，公开密钥为gq，w的私人密钥为sw。公开密钥为gw。具体通信流程如图1所示。
首先，利用函数处理信息M，处理完成后，可以获取MD(报文摘要)，q通过结合sq与DSA算法，计算MD，便可以生产数字签名，设其为A;其次，q择取w的gw加密(M+A)，可以生成Egw(M+A);再次，q向w传送生成的信息Egw(M+A);然后，w在成功接收信息Egw(M+A)后，利用sw对其进行解密处理，此过程可以表达为Dsw[Egw(M+A)]=M+A;最有，w将q的gq与DSA算法进行有机结合，在计算信息M，这时便会生成一个数字签名，设其为B。
如果数字签名A与数字签名B具有一致性，则表明数字签名通过验证，如果数字签名A与B存在差异，q要拒绝接收信息M。
2.2 多人签名
现阶段，很多情况并不支持一对一的通信方式，最具代表性的便是电子商务，同一份文件，需要多人签名的情况普遍存在。相较于一对一方式，多人签名需要组织签名顺序。在多人签名的情况下，由于签名者通过推算，可以准确获取自己左右两方签名者的身份信息与公开密钥，可以由签名者对上一位签名进行验证，验证成功后，则签署自己的签名，直至签名完成后，由最后的签名者将信息传送出去。如果验证失败，则需要立刻停止签名。假定传送信息为M，签名者为q1、q2、q3、・・・・・・qn，信息接收者为w，qi的私人秘钥为sqi，公开秘钥为gqi。具体通信流程如下所示：
第一步，q1对sq1与DSA算法进行有机结合，通过计算信息M，可以生成数字签名A1，利用q2的gq2加密(M+A1)，可以生成信息Egq2(M+A1)，然后将其传送给q2。
第二步，q2成功接收信息Egq2(M+A1)后，利用sq2对其进行解密处理，并会生成信息Dsq2[Egq2(M+A1)]=M+A1，结合q1的gq1与DSA算法，验证数字签名A1，如果数字签名A1没有通过验证，q2要立刻终止签名过程，如果数字签名A1通过验证，q2则要执行第三个步骤。
第三步，q2以解密所得的信息(M+A1)为全新的传输信息M1，通过结合sq2与DSA算法，计算信息M1，此时生成的数字签名设为A2，利用q3的gq3对A2进行加密处理，继而可以获取信息Egq3(M1+A1)，并将其传送给q3。
第四步，q3成功接收信息后，重复执行第二步骤与第三步骤，q4、q5、Q6、・・・・・・qn均依次顺序执行签名程序，qn完成签名程序后，将会生成一个数字签名An以及传送信息Mn-1。
第五步，qn利用w的gw加密最终信息(Mn-1+An)，这时会生成一个信息Egw(Mn-1+An)，将其传送给w。
w在成功接收信息Egw(Mn-1+An)后，需要通过四个步骤对其进行验证。首先，利用sw解密信息Egw(Mn-1+An)，获取信息Dsw[Egw(Mn-1+An)]=Mn-1+An;其次，结合qn的gqn与DSA算法，计算Mn-1，便会生成一个数字签名，设其为Bn;然后，验证An与Bn是否具有一致性，如果没有通过验证，则要拒绝接收信息Mn-1，如果通过验证，要继续执行下一步操作;最有，通过分析多人签名的第三个生成步骤可知，Mn-1=Mn-2+An-1，w可以按照以上验证步骤对Mn-2与An-1进行验证，通过多次循环实验，最终可以获取M与A1，如果A1通过验证，则表明签名有效。
3 结语
文具体分析了数字签名技术，并对其在网络安全中的应用进行了系统阐述，以期可以为网络环境的安全性建设提供有价值的借鉴资料。
参考文献
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作者单位
黑龙江省计算机软件研究中心 黑龙江省哈尔滨市 150028
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