数字签名解析：让加密信息真实可信

闲谈

2023-12-28 17:24:16

数字签名：网络世界中的安全守护者

在瞬息万变的数字化时代，信息的安全性和真实性至关重要。数字签名应运而生，成为保证信息真实性和完整性的可靠武器，确保我们在网络世界中安全交换敏感信息。

什么是数字签名？

数字签名是一种加密技术，利用公钥加密来验证信息的真实性和完整性。它允许发送者对信息进行加密，而接收者可以使用发送者的公钥对其解密并验证其真实性。

数字签名流程

密钥对生成： 发送者生成一对密钥：公钥和私钥。公钥用于解密信息，而私钥用于加密信息。
信息加密： 发送者使用私钥和对称加密算法（如 AES-256）对信息加密。
摘要加密： 发送者使用散列算法（如 SHA-256）对加密后的信息生成摘要，然后使用公钥加密该摘要。
发送信息： 发送者将加密后的信息和加密后的摘要发送给接收者。
摘要验证： 接收者使用发送者的公钥解密摘要，并将其与解密后的信息进行比较。
验证结果： 如果摘要一致，则证明信息是真实有效的；如果摘要不一致，则表明信息已被篡改。

数字签名的重要性

数字签名对于确保安全通信和信息安全至关重要：

信息真实性： 数字签名保证信息来自其声称的来源，防止伪造和冒充。
信息完整性： 数字签名确保信息在传输过程中不被篡改，即使被截获也无法修改。
不可否认性： 数字签名确保发送者无法否认发送了该信息。

数字签名技术详解

数字签名技术结合了对称加密、非对称加密和散列算法，以验证信息的真实性和完整性：

代码示例：

from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding, rsa

# 生成密钥对
private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048
)
public_key = private_key.public_key()

# 序列化公钥
public_key_pem = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)

# 信息加密
message = b"This is a secret message."
cipher = public_key.encrypt(
    message,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)

# 摘要生成和加密
digest = hashes.Hash(hashes.SHA256())
digest.update(cipher)
signature = private_key.sign(
    digest.finalize(),
    padding.PSS(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
    ),
    hashes.SHA256()
)

# 签名验证
digest = hashes.Hash(hashes.SHA256())
digest.update(cipher)
public_key.verify(
    signature,
    digest.finalize(),
    padding.PSS(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
    ),
    hashes.SHA256()
)