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数字签名是什么?

电脑网络2012-12-2830290

  本文用图片通俗易懂地解释了"数字签名"(digital signature)和"数字证书"(digital certificate)到底是什么。希望多你有帮助。

  1.

20120726200805713526.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第1张

  鲍勃有两把钥匙,一把是公钥,另一把是私钥。

  2.


20120726200805346687.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第2张

  鲍勃把公钥送给他的朋友们----帕蒂、道格、苏珊----每人一把。

  3.


20120726200805420723.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第3张

  苏珊要给鲍勃写一封保密的信。她写完后用鲍勃的公钥加密,就可以达到保密的效果。

  4.


20120726200805994391.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第4张

  鲍勃收信后,用私钥解密,就看到了信件内容。这里要强调的是,只要鲍勃的私钥不泄露,这封信就是安全的,即使落在别人手里,也无法解密。

  5.


20120726200805878616.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第5张

  鲍勃给苏珊回信,决定采用"数字签名"。他写完后先用Hash函数,生成信件的摘要(digest)。

  6.


20120726200805018181.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第6张

  然后,鲍勃使用私钥,对这个摘要加密,生成"数字签名"(signature)。

  7.


20120726200805152986.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第7张

  鲍勃将这个签名,附在信件下面,一起发给苏珊。

  8.


20120726200805256051.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第8张

  苏珊收信后,取下数字签名,用鲍勃的公钥解密,得到信件的摘要。由此证明,这封信确实是鲍勃发出的。

  9.



20120726200805226867.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第9张

  苏珊再对信件本身使用Hash函数,将得到的结果,与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致,就证明这封信未被修改过。

  10.


20120726200805324284.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第10张

  复杂的情况出现了。道格想欺骗苏珊,他偷偷使用了苏珊的电脑,用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。此时,苏珊实际拥有的是道格的公钥,但是还以为这是鲍勃的公钥。因此,道格就可以冒充鲍勃,用自己的私钥做成"数字签名",写信给苏珊,让苏珊用假的鲍勃公钥进行解密。

  11.


20120726200805095570.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第11张

  后来,苏珊感觉不对劲,发现自己无法确定公钥是否真的属于鲍勃。她想到了一个办法,要求鲍勃去找"证书中心"(certificate authority,简称CA),为公钥做认证。证书中心用自己的私钥,对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密,生成"数字证书"(Digital Certificate)。

  12.


20120726200805558569.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第12张

  鲍勃拿到数字证书以后,就可以放心了。以后再给苏珊写信,只要在签名的同时,再附上数字证书就行了。

  13.


20120726200805997182.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第13张

  苏珊收信后,用CA的公钥解开数字证书,就可以拿到鲍勃真实的公钥了,然后就能证明"数字签名"是否真的是鲍勃签的。

  14.


20120726200805912831.JPG 数字签名是什么?  网络 技术 第14张

  下面,我们看一个应用"数字证书"的实例:https协议。这个协议主要用于网页加密。

  15.


20120726200805269836.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第15张

  首先,客户端向服务器发出加密请求。

  16.


20120726200805834377.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第16张

  服务器用自己的私钥加密网页以后,连同本身的数字证书,一起发送给客户端。

  17.


20120726200805872862.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第17张

  客户端(浏览器)的"证书管理器",有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表,查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。

  18.



20120726200805531728.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第18张

  如果数字证书记载的网址,与你正在浏览的网址不一致,就说明这张证书可能被冒用,浏览器会发出警告。

  19.


20120726200805891103.JPG 数字签名是什么?  网络 技术 第19张

  如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的,浏览器会发出另一种警告。

  20.


20120726200805228145.PNG 数字签名是什么?  网络 技术 第20张

  如果数字证书是可靠的,客户端就可以使用证书中的服务器公钥,对信息进行加密,然后与服务器交换加密信息。

来源:http://www.youdzone.com/signature.html 翻译:阮一峰

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标签: 网络技术
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