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什么是數字簽名?

數字簽名(一種電子簽名)是一種數學算法，通常用于驗證消息(例如，電子郵件、信用卡交易或數字文檔)的真實性和完整性。數字簽名創建個人或實體獨有的虛擬指紋，用于識別用戶并保護數字消息或文檔中的信息。在電子郵件中，電子郵件內容本身成為數字簽名的一部分。數字簽名明顯比其他形式的電子簽名更安全。

為什么要使用數字簽名?

數字簽名提高了在線交互的透明度，并在客戶、業務合作伙伴和供應商之間建立了信任。

數字簽名如何工作?

熟悉以下術語以更好地了解數字簽名的工作原理：

• 散列函數– 散列函數(也稱為“散列”)是由數學算法和任意大小的文件(例如電子郵件、文檔、圖片或其他類型的數據)生成的固定長度的數字和字母字符串。這個生成的字符串對于被散列的文件是唯一的，并且是一個單向函數——計算出的散列不能被反轉以找到可能生成相同散列值的其他文件。目前使用的一些較流行的散列算法是安全散列算法 1 (SHA-1)、安全散列算法 2 系列(SHA-2 和 SHA-256)和消息摘要 5 (MD5)。
• 公鑰加密——公鑰加密(也稱為非對稱加密)是一種使用密鑰對系統的加密方法。一個稱為公鑰的密鑰對數據進行加密。另一個密鑰稱為私鑰，用于解密數據。公鑰加密可以通過多種方式來確保機密性、完整性和真實性。公鑰密碼學可以

• 通過使用發件人的私鑰創建消息的數字簽名來確保完整性。這是通過散列消息并用他們的私鑰加密散列值來完成的。通過這樣做，對消息的任何更改都將導致不同的哈希值。
• 通過使用收件人的公鑰加密整個消息來確保機密性。這意味著只有擁有相應私鑰的接收者才能閱讀該消息。
• 使用公鑰驗證用戶的身份并對照證書頒發機構進行檢查。
• 公鑰基礎設施 (PKI) – PKI 由支持公鑰分發和具有數字證書和證書頒發機構的個人或實體身份驗證的策略、標準、人員和系統組成。

• 證書頒發機構 (CA) – CA 是受信任的第三方，它驗證一個人的身份，并代表他們生成公鑰/私鑰對，或者將這個人提供的現有公鑰與該人相關聯。一旦 CA 驗證了某人的身份，他們就會頒發一個由 CA 數字簽名的數字證書。然后，數字證書可用于在請求時驗證與公鑰相關聯的人。
• 數字證書——數字證書類似于駕駛執照，因為它們的目的是識別證書的持有人。數字證書包含個人或組織的公鑰，并由 CA 進行數字簽名。有關組織、個人和 CA 的其他信息也可以包含在證書中。
• 相當好的隱私 (PGP)/OpenPGP – PGP/OpenPGP 是 PKI 的替代品。使用 PGP/OpenPGP，用戶通過簽署具有可驗證身份的人的證書來“信任”其他用戶。這些簽名越相互關聯，在互聯網上驗證特定用戶的可能性就越大。這個概念被稱為“信任網絡”。
• 數字簽名的工作原理是證明數字消息或文檔從簽名時起沒有被有意或無意地修改過。數字簽名通過生成消息或文檔的唯一散列并使用發件人的私鑰對其進行加密來實現此目的。生成的散列對于消息或文檔是唯一的，更改其中的任何部分都將徹底更改散列。

完成后，消息或數字文檔將進行數字簽名并發送給收件人。然后，接收者生成他們自己的消息或數字文檔的哈希值，并使用發送者的公鑰解密發送者的哈希值(包含在原始消息中)。接收者將他們生成的哈希值與發送者的解密哈希值進行比較;如果匹配，則消息或數字文檔未被修改并且發件人已通過身份驗證。

為什么要使用帶有數字簽名的 PKI 或 PGP?

將數字簽名與 PKI 或 PGP 結合使用可以加強它們，并通過驗證密鑰屬于發送者并驗證發送者的身份來減少與傳輸公鑰相關的可能安全問題。數字簽名的安全性幾乎完全取決于私鑰的保護程度。如果沒有 PGP 或 PKI，就不可能證明某人的身份或撤銷已泄露的密鑰;這可能允許惡意行為者在沒有任何確認方法的情況下冒充某人。

通過使用受信任的第三方，數字簽名可用于識別和驗證個人并確保消息的完整性。

隨著無紙化、在線交互的使用越來越廣泛，數字簽名可以幫助我們保護數據的完整性。通過了解和使用數字簽名，可以更好地保護信息、文檔和交易。