加解密簽名校驗(數字簽名和加密的基本原理及其區別是什么)
1.數字簽名和加密的基本原理及其區別是什么
數字簽名主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程： 信息發(fā)送者使用一單向散列函數（HASH函數）對信息生成信息摘要； 信息發(fā)送者使用自己的私鑰簽名信息摘要； 信息發(fā)送者把信息本身和已簽名的信息摘要一起發(fā)送出去； 信息接收者通過(guò)使用與信息發(fā)送者使用的同一個(gè)單向散列函數（HASH函數）對接收的信息本身生成新的信息摘要，再使用信息發(fā)送者的公鑰對信息摘要進(jìn)行驗證，以確認信息發(fā)送者的身 份和信息是否被修改過(guò)。
數字加密主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程： 當信息發(fā)送者需要發(fā)送信息時(shí)，首先生成一個(gè)對稱(chēng)密鑰，用該對稱(chēng)密鑰加密要發(fā)送的報文； 信息發(fā)送者用信息接收者的公鑰加密上述對稱(chēng)密鑰； 信息發(fā)送者將第一步和第二步的結果結合在一起傳給信息接收者，稱(chēng)為數字信封； 信息接收者使用自己的私鑰解密被加密的對稱(chēng)密鑰，再用此對稱(chēng)密鑰解密被發(fā)送方加密的密文，得到真正的原文。 數字簽名和數字加密的過(guò)程雖然都使用公開(kāi)密鑰體系，但實(shí)現的過(guò)程正好相反，使用的密鑰對也不同。
數字簽名使用的是發(fā)送方的密鑰對，發(fā)送方用自己的私有密鑰進(jìn)行加密，接收方用發(fā)送方的公開(kāi)密鑰進(jìn)行解密，這是一個(gè)一對多的關(guān)系，任何擁有發(fā)送方公開(kāi)密鑰的人都可以驗證數字簽名的正確性。 數字加密則使用的是接收方的密鑰對，這是多對一的關(guān)系，任何知道接收方公開(kāi)密鑰的人都可以向接收方發(fā)送加密信息，只有唯一擁有接收方私有密鑰的人才能對信息解密。
另外，數字簽名只采用了非對稱(chēng)密鑰加密算法，它能保證發(fā)送信息的完整性、身份認證和不可否認性，而數字加密采用了對稱(chēng)密鑰加密算法和非對稱(chēng)密鑰加密算法相結合的方法，它能保證發(fā)送信息保密性。
2.請高手指點(diǎn)數字簽名的進(jìn)行簽字和驗證的操作步驟
簽字：
1、安裝驅動(dòng)程序
2、在已下載的安裝程序上點(diǎn)擊右鍵，選擇“屬性”
3、選擇“數字簽名”標簽，可看到該文件由目的公司簽名。
驗證：
1、在已下載的安裝程序上點(diǎn)擊右鍵，選擇“屬性”
2、點(diǎn)擊“詳細信息”，如軟件未被改動(dòng)，則證書(shū)的狀態(tài)為“該數字簽名正常”；
3、點(diǎn)擊“查看證書(shū)”，可看到證書(shū)相關(guān)信息。
4、如果文件被非法篡改，在文件屬性里，“數字簽名”一欄仍顯示該文件有簽名，但詳細信息里會(huì )提示“該數字簽名無(wú)效”，查看證書(shū)里會(huì )提示“沒(méi)有驗證對象的數字簽名”，這時(shí)請立即刪除安裝程序并重新下載，然后重復以上的驗證步驟。
3.java常用的加密,解密,數字簽名等API是什么
常用API java。
security。KeyPairGenerator 密鑰生成器類(lèi)public static KeyPairGenerator getInstance(String algorithm) throws 以指定的算法返回一個(gè)KeyPairGenerator 對象參數： algorithm 算法名。
如："DSA","RSA"public void initialize(int keysize)以指定的長(cháng)度初始化KeyPairGenerator對象，如果沒(méi)有初始化系統以1024長(cháng)度默認設置參數：keysize 算法位長(cháng)。其范圍必須在 512 到 1024 之間，且必須為 64 的倍數public void initialize(int keysize, SecureRandom random)以指定的長(cháng)度初始化和隨機發(fā)生器初始化KeyPairGenerator對象參數：keysize 算法位長(cháng)。
其范圍必須在 512 到 1024 之間，且必須為 64 的倍數random 一個(gè)隨機位的來(lái)源（對于initialize(int keysize)使用了默認隨機器public abstract KeyPair generateKeyPair（)產(chǎn)生新密鑰對java。 security。
KeyPair 密鑰對類(lèi)public PrivateKey getPrivate（)返回私鑰public PublicKey getPublic（)返回公鑰java。security。
Signature 簽名類(lèi)public static Signature getInstance(String algorithm) throws 返回一個(gè)指定算法的Signature對象參數 algorithm 如："DSA"public final void initSign(PrivateKey privateKey)throws InvalidKeyException用指定的私鑰初始化參數：privateKey 所進(jìn)行簽名時(shí)用的私鑰public final void update(byte data)throws final void update(byte[] data)throws final void update(byte[] data, int off, int len)throws SignatureException添加要簽名的信息public final byte[] sign()throws SignatureException返回簽名的數組，前提是initSign和updatepublic final void initVerify(PublicKey publicKey)throws InvalidKeyException用指定的公鑰初始化參數：publicKey 驗證時(shí)用的公鑰public final boolean verify(byte[] signature)throws SignatureException驗證簽名是否有效，前提是已經(jīng)initVerify初始化參數： signature 簽名數組 。
4.如何使用公鑰技術(shù)加密
公鑰密碼技術(shù)核心思想是使用公鑰密碼算法的用戶(hù)有一對密鑰，其中一個(gè)稱(chēng)謂私鑰，用于解密消息或對消息進(jìn)行數字簽名，由用戶(hù)自己使用，需妥善保存，防止泄密；另一稱(chēng)為公鑰，公布在公開(kāi)位置，由其他人使用，其作用是進(jìn)行加密或驗證數字簽名。
假設用戶(hù)A要使用公鑰密碼技術(shù)將消息M加密傳給用戶(hù)B，用戶(hù)A首先從公開(kāi)位置查詢(xún)到用戶(hù)B的公鑰PubKeyB，并用該公鑰加密消息M得到密文PubKeyB(M)，然后，用戶(hù)A將密文PubKeyB(M)發(fā)送給用戶(hù)B。當用戶(hù)B收到密文PubKeyB(M)后，利用自己的私鑰PriKeyB解密密文PubKey(M)就可以得到消息M。
對于以上過(guò)程，因為消息M是以密文形式傳輸的，公鑰密碼算法保證了只有擁有私鑰PriKeyB才能解密密文，所以，任何別有用心的人都無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò )竊聽(tīng)獲取明文消息M。從上述過(guò)程可以看出，利用公鑰密碼技術(shù)傳遞消息之前用戶(hù)A與用戶(hù)B不必通過(guò)秘密渠道協(xié)商加密密鑰，用戶(hù)A只需在公開(kāi)位置查詢(xún)到用戶(hù)B的公鑰就可以了。
公鑰密碼技術(shù)的這一優(yōu)勢是傳統對稱(chēng)密碼技術(shù)無(wú)法比擬的，它不要求通信雙方在進(jìn)行通信之前通過(guò)秘密渠道協(xié)商加密密鑰。但采用公鑰密碼技術(shù)加密信息的速度遠遠低于采用傳統對稱(chēng)密碼技術(shù)加密信息速度。
因而，在應用中經(jīng)常首先利用公鑰密碼技術(shù)傳遞傳統對稱(chēng)密碼技術(shù)所需要的加密密鑰，然后再使用傳統對稱(chēng)密碼技術(shù)加密所需傳遞的信息。 公鑰密碼技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢就是消息發(fā)送者可以利用自己的私鑰對發(fā)送消息進(jìn)行數字簽名，而消息接收者使用發(fā)送者的公鑰可以驗證發(fā)送者所作的數字簽名。
通過(guò)驗證數字簽名可以保證消息來(lái)源的真實(shí)性，也可以防止發(fā)生糾紛時(shí)消息發(fā)送者對發(fā)送過(guò)的消息進(jìn)行抵賴(lài)。 另外，數字簽名還可以保證數據的完整性，因為消息篡改者無(wú)法為篡改后的消息消息偽造原始發(fā)送者所要做的數字簽名。
在實(shí)際應用中，每一個(gè)用戶(hù)通常有兩對密鑰：一對專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行加解密，另一對專(zhuān)門(mén)用戶(hù)進(jìn)行數字簽名與驗證數字簽名。對應的公鑰分別稱(chēng)為加密公鑰，驗證簽名公鑰，對應的私鑰分別稱(chēng)為解密私鑰，數字簽名私鑰。
根據公鑰技術(shù)的特點(diǎn)，用戶(hù)的公鑰是存放在公開(kāi)位置的，需要使用時(shí)可以到公開(kāi)位置查詢(xún)，這樣可以大大簡(jiǎn)化對密鑰的管理。然而利用公鑰密碼技術(shù)實(shí)現數據傳輸安全并不意味著(zhù)不存在密鑰管理問(wèn)題。
如果用戶(hù)B存放在公開(kāi)位置的公鑰被不法用戶(hù)D替換為自己的公鑰，用戶(hù)A使用用戶(hù)B的公鑰加密信息，不法信息使用自己的私鑰就可以解密通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸的密文。 因此在利用公鑰密碼技術(shù)實(shí)現數據的安全傳輸時(shí)，必須采取措施讓用戶(hù)確信自己使用的公鑰確實(shí)是它所期望的用戶(hù)的公鑰。
利用公鑰基礎設施PKI可以使用用戶(hù)能夠判斷自己所使用的公鑰正是所期望的公鑰。 二、認證機構CA與公鑰證書(shū) 根據公鑰密碼技術(shù)原理，要想在Internet上進(jìn)行安全的數據傳輸，必須保證其中一方擁有另一方的公鑰。
如何在廣域網(wǎng)上安全得到對方的公鑰，以防止假日攻擊，止前主要依賴(lài)認證機構CA來(lái)實(shí)現。認證機構CA是可信的權威機構，其權威性首先體現在它的所有用戶(hù)都知道其驗證簽名公鑰及加密公鑰。
CA的用戶(hù)U首先在CA注冊，并提交自己的公鑰。當注冊成功，也就是CA驗證了用戶(hù)U身份的真實(shí)性后，CA就將用戶(hù)名U，用戶(hù)的公鑰及另外一些用戶(hù)屬性放在一個(gè)文本中，對所形成的文本進(jìn)行數字簽名處理。
文本及CA對文本的簽名信息，就形成用戶(hù)A的公鑰證書(shū)。認證機構CA作為可信權威機構其可信性體現在CA能保證書(shū)中的用戶(hù)名與公鑰是致的，也就是說(shuō)CA能保證基所簽署的標識為用戶(hù)A的證書(shū)中的公鑰一定是用戶(hù)A的，而且證書(shū)中的有關(guān)屬性是正確的。
有了CA，用戶(hù)擁有了公鑰證書(shū)，廣域網(wǎng)上方便快捷的安全的通信便成為了可能。 三、公鑰基礎設施的結構 公鑰基礎設施系統通常包括認證機構CA、證書(shū)與CPL數據存儲區和用戶(hù)三部分，其中用戶(hù)包括證書(shū)申請者與證書(shū)使用者，如圖1所示。
公鑰證書(shū)申請者首先要生成自己的公私鑰對，并將公鑰與自己的身份證明材料提交給認證機構CA。 認證機構CA通過(guò)用戶(hù)提供的身份證明材料，驗證用戶(hù)的身份。
如果用戶(hù)提供的身份證明材料真實(shí)可信，認證機構CA為用戶(hù)登記注冊，并使用自己的私鑰為用戶(hù)簽發(fā)公鑰證書(shū)。公鑰證書(shū)的結構如圖2所示，從中可以看出公鑰證書(shū)通常包括三部分內容：需要簽名部分、簽名算法部分和簽名值部分。
需要簽名部分包括證書(shū)版本號，序列號，持有者（證書(shū)主體）的公鑰，有效期及其他相關(guān)信息。 簽名算法部分的內容標識CA對證書(shū)進(jìn)行數字簽名所使用的公鑰簽名算法。
簽名值部分包含的是CA使用簽名算法部分所標識的簽名算法，使用自己的簽名私鑰對需要簽名部分進(jìn)行數字簽名的簽名結果。 認證機構CA將其簽發(fā)的用戶(hù)公鑰證書(shū)公布在公開(kāi)位置，如圖1中的數據存儲區。
從圖1中可以看出，數據存儲區中除了存放用戶(hù)公鑰證書(shū)之外，還存放證書(shū)吊銷(xiāo)列表CRL(Certificate Revocation List)，它列出了由于種種原因而吊銷(xiāo)了的證書(shū)。 當用戶(hù)A要使用用戶(hù)B的公鑰進(jìn)行安全數據傳輸時(shí)，用戶(hù)A首先在公鑰基礎設施的存儲區查詢(xún)用戶(hù)B的公鑰證書(shū)，然后使用認證機構CA的驗證簽名公鑰驗證證書(shū)中CA的數字簽名。
5.數字簽名相關(guān)知識
首先應該知道，什么是數字簽名.簡(jiǎn)單地說(shuō)，所謂數字簽名就是附加在數據單元上的一些數據，或是對數據單元所作的密碼變換。
這種數據或變換允許數據單元的接收者用以確認數據單元的來(lái)源和數據單元的完整性并保護數據，防止被人（例如接收者）進(jìn)行偽造。它是對電子形式的消息進(jìn)行簽名的一種方法，一個(gè)簽名消息能在一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )中傳輸。
基于公鑰密碼體制和私鑰密碼體制都可以獲得數字簽名，目前主要是基于公鑰密碼體制的數字簽名。包括普通數字簽名和特殊數字簽名。
普通數字簽名算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou- Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir數字簽名算法、Des/DSA，橢圓曲線(xiàn)數字簽名算法和有限自動(dòng)機數字簽名算法等。特殊數字簽名有盲簽名、代理簽名、群簽名、不可否認簽名、公平盲簽名、門(mén)限簽名、具有消息恢復功能的簽名等，它與具體應用環(huán)境密切相關(guān)。
顯然，數字簽名的應用涉及到法律問(wèn)題，美國聯(lián)邦政府基于有限域上的離散對數問(wèn)題制定了自己的數字簽名標準（DSS）。一些國家如法國和德國已經(jīng)制定了數字簽名法。
實(shí)現數字簽名有很多方法，目前數字簽名采用較多的是公鑰加密技術(shù)，如基于RSA Date Security 公司的PKCS(Public Key Cryptography Standards)、Digital Signature Algorithm、x.509、PGP(Pretty Good Privacy)。1994年美國標準與技術(shù)協(xié)會(huì )公布了數字簽名標準而使公鑰加密技術(shù)廣泛應用。
公鑰加密系統采用的是非對稱(chēng)加密算法。 目前的數字簽名是建立在公共密鑰體制基礎上，它是公用密鑰加密技術(shù)的另一類(lèi)應用。
它的主要方式是，報文的發(fā)送方從報文文本中生成一個(gè)128位的散列值（或報文摘要）。發(fā)送方用自己的私人密鑰對這個(gè)散列值進(jìn)行加密來(lái)形成發(fā)送方的數字簽名。
然后，這個(gè)數字簽名將作為報文的附件和報文一起發(fā)送給報文的接收方。報文的接收方首先從接收到的原始報文中計算出128位的散列值（或報文摘要），接著(zhù)再用發(fā)送方的公用密鑰來(lái)對報文附加的數字簽名進(jìn)行解密。
如果兩個(gè)散列值相同、那么接收方就能確認該數字簽名是發(fā)送方的。通過(guò)數字簽名能夠實(shí)現對原始報文的鑒別。
在書(shū)面文件上簽名是確認文件的一種手段，其作用有兩點(diǎn)：第一，因為自己的簽名難以否認，從而確認了文件已簽署這一事實(shí)；第二，因為簽名不易仿冒，從而確定了文件是真的這一事實(shí)。 數字簽名與書(shū)面文件簽名有相同之處，采用數字簽名，也能確認以下兩點(diǎn)：第一，信息是由簽名者發(fā)送的；第二，信息自簽發(fā)后到收到為止未曾作過(guò)任何修改。
這樣數字簽名就可用來(lái)防止電子信息因易被修改而有人作偽，或冒用別人名義發(fā)送信息。或發(fā)出（收到）信件后又加以否認等情況發(fā)生。
應用廣泛的數字簽名方法主要有三種，即：RSA簽名、DSS簽名和Hash簽名。這三種算法可單獨使用，也可綜合在一起使用。
數字簽名是通過(guò)密碼算法對數據進(jìn)行加、解密變換實(shí)現的，用DES算去、RSA算法都可實(shí)現數字簽名。但三種技術(shù)或多或少都有缺陷，或者沒(méi)有成熟的標準。
用RSA或其它公開(kāi)密鑰密碼算法的最大方便是沒(méi)有密鑰分配問(wèn)題（網(wǎng)絡(luò )越復雜、網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)越多，其優(yōu)點(diǎn)越明顯）。因為公開(kāi)密鑰加密使用兩個(gè)不同的密鑰，其中有一個(gè)是公開(kāi)的，另一個(gè)是保密的。
公開(kāi)密鑰可以保存在系統目錄內、未加密的電子郵件信息中、電話(huà)黃頁(yè)（商業(yè)電話(huà)）上或公告牌里，網(wǎng)上的任何用戶(hù)都可獲得公開(kāi)密鑰。而私有密鑰是用戶(hù)專(zhuān)用的，由用戶(hù)本身持有，它可以對由公開(kāi)密鑰加密信息進(jìn)行解密。
RSA算法中數字簽名技術(shù)實(shí)際上是通過(guò)一個(gè)哈希函數來(lái)實(shí)現的。數字簽名的特點(diǎn)是它代表了文件的特征，文件如果發(fā)生改變，數字簽名的值也將發(fā)生變化。
不同的文件將得到不同的數字簽名。一個(gè)最簡(jiǎn)單的哈希函數是把文件的二進(jìn)制碼相累加，取最后的若干位。
哈希函數對發(fā)送數據的雙方都是公開(kāi)的只有加入數字簽名及驗證才能真正實(shí)現在公開(kāi)網(wǎng)絡(luò )上的安全傳輸。加入數字簽名和驗證的文件傳輸過(guò)程如下： 發(fā)送方首先用哈希函數從原文得到數字簽名，然后采用公開(kāi)密鑰體系用發(fā)達方的私有密鑰對數字簽名進(jìn)行加密，并把加密后的數字簽名附加在要發(fā)送的原文后面； 發(fā)送一方選擇一個(gè)秘密密鑰對文件進(jìn)行加密，并把加密后的文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到接收方； 發(fā)送方用接收方的公開(kāi)密鑰對密秘密鑰進(jìn)行加密，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把加密后的秘密密鑰傳輸到接收方； 接受方使用自己的私有密鑰對密鑰信息進(jìn)行解密，得到秘密密鑰的明文； 接收方用秘密密鑰對文件進(jìn)行解密，得到經(jīng)過(guò)加密的數字簽名； 接收方用發(fā)送方的公開(kāi)密鑰對數字簽名進(jìn)行解密，得到數字簽名的明文； 接收方用得到的明文和哈希函數重新計算數字簽名，并與解密后的數字簽名進(jìn)行對比。
如果兩個(gè)數字簽名是相同的，說(shuō)明文件在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被破壞。 如果第三方冒充發(fā)送方發(fā)出了一個(gè)文件，因為接收方在對數字簽名進(jìn)行解密時(shí)使用的是發(fā)送方的公開(kāi)密鑰，只要第三方不知道發(fā)送方的私有密鑰，解密出來(lái)的數字簽名和經(jīng)過(guò)計算的數字簽名必然是不相同的。
這就提供了一個(gè)安全的確認發(fā)送方身份的方法。 安全的數字簽名使接收方可以得到保證：文件確實(shí)來(lái)自聲稱(chēng)的發(fā)送方。
鑒于簽。
