資訊與網路安全技術第七章 數位簽章與數位憑證       下一頁

 

第七章 數位簽章與數位憑證

 您知道嗎?網路也可以發送存證信函!順便告訴您一聲,您昨天所收到升經理的公文,是志明兄整您的,您發現了嗎?

『網路身分證』;夠新奇了吧!有了它便可以在網路上通行無阻嗎?它是否可偽造?又誰可以認證它的正確性呢?

7-1 數位簽章簡介

內容:

7-1-1 文件的印章/簽名

『數位簽章』(Digital Signature, DS是公開鑰匙系統中最重要的應用之一。它具有確定傳送訊息內容的『完整性』與傳送端的『不可否認性』功能;乍看之下似乎與『訊息確認碼』(MAC)的功能非常類似,的確如此,只不過數位簽章的應用較MAC廣泛。MAC 主要以雙方共享的秘密鑰匙來確認彼此身份,所以通訊雙方事先已經約定好一把秘密鑰匙、或已協議完成一把共享鑰匙;至於數位簽章則應用在『陌生環境』之下與『陌生人』之間的通訊,除了期望能表明自己的身份之外,並且可以保證所攜帶的訊息確實是自己所傳送的。在與陌生人通訊的情況之下,雙方未能確定對方身份之前,是不可以貿然建立共享鑰匙的,因此,如何確定對方身份可說是數位簽章最主要的功能。

數位簽章是一連串的二進位數字,它的功能如傳統的『簽章』一般。傳統式的簽章,是在文件上加蓋『印章』或『簽名』並作為發文者對該文件負責之用。然而,以目前的科技而言,要仿冒印章或簽名似乎沒也什麼困難,因此,許多單位(如銀行)都會要求申請人親自辦理,及當面簽名蓋章以確保其真實性(並且錄影存證)。但在虛擬網路上交易,親自辦理似乎不太可行,為了確定交易不至遭他人冒用,則必須仰賴數位簽章的輔助。首先,欲在網路上從事交易的人(或組織單位),必須擁有一對公開鑰匙系統所建構的公開鑰匙與私有鑰匙配對;對內而言,使用私有鑰匙的功能如同印章一樣,可在文件上簽署以證明它的合法性;對外而言,使用公開鑰匙則代表自己的身份,可用來證實自己所簽署文件的真偽。既然私有鑰匙如同印章一樣,則必須將它妥善收藏,免得被他人拿去盜印文件;至於公開鑰匙則儘量公佈讓眾人知曉,以便他人來驗證簽章(私有鑰匙所簽署的)。也就是說,他人可利用發行者的公開鑰匙,來驗證發行者利用私有鑰匙所簽署的文件。

數位簽章的功能常被嵌入於電子郵件系統裡,亦即電子郵件軟體會針對寫好的信件(無論公文或私人信件),作數位簽章的處理,並將簽署訊息放在文件的後面一起傳送給收信者;收信者接收到之後,郵件軟體便由信箱內的鑰匙串列找出發信者的公開鑰匙,除了驗證該信件是否遭他人修改過之外,還需確定發信者身份未遭受他人冒名頂替。

7-1-2 數位簽章架構

從技術層面來看,數位簽章必須達到『完整性』『不可否認性』的功能。圖 7-1 為數位簽章範例(RSA 簽章),其運作程序說明如下:首先傳送端將訊息經過雜湊演算法計算後得到一個雜湊值,再利用它的私有鑰匙向雜湊值加密成為一個數位簽章(DS),接著,再將數位簽章附加在訊息後面一併傳送出去;接收端收到訊息之後,以同樣的雜湊演算計算出雜湊值(H’),並利用傳送端的公開鑰匙將 DS 解密,得到另一端的雜湊值(H)。接著,比較兩個雜湊值,如果相同的話,則可以確定該訊息的『完整性』(雜湊值相同),此外也可以確定其『不可否認性』(私有鑰匙與公開鑰匙配對)。

7-1 數位簽章架構圖

由圖 7-1 可以看出數位簽章系統主要是由公開鑰匙系統與雜湊演算法兩者所構成,目前使用較普遍的有 RSA 數位簽章與 DSS 數位簽章,以下分別介紹這兩套系統。

翻轉工作室:粘添壽

 

 

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