4.1　身份認證的利器——數(shù)字簽名

為了解決小明發(fā)情書的難題，小明媽媽想出了數(shù)字簽名的辦法。在密碼學(xué)中，數(shù)字簽名主要用于對某段文字或信息進行認證，確保它是由某人發(fā)出的。為了實現(xiàn)數(shù)字簽名，密碼學(xué)家設(shè)計了一種特殊的加密方法，叫作非對稱加密。

在電子信息世界中，數(shù)字簽名常用于身份認證。如果某人需要進行數(shù)字簽名，他就要用到非對稱加密算法的一對密鑰，一個密鑰是私人密鑰k1，這個密鑰由他秘密保存，這是唯一可以代表他身份的東西；另一個密鑰是公共密鑰k2，這個密鑰由他向全網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，每個人都知道這是他的公共密鑰。如果他要對某段信息進行數(shù)字簽名，首先要對這段信息進行哈希計算，得到數(shù)據(jù)D，然后用k1對數(shù)據(jù)D加密，這就是數(shù)字簽名。圖4.1所示的就是增加數(shù)字簽名的信息發(fā)送過程。

圖4.1│信息發(fā)送過程中的數(shù)字簽名

如果其他人要驗證他的簽名，則需要用他的公鑰來解密這段信息，如果能夠正常解密，則可以確認這段信息確實是他發(fā)出來的。為什么數(shù)字簽名可以達到身份認證的效果呢？下面將通過解釋非對稱加密的含義以及數(shù)字簽名與驗證的過程，幫助讀者進一步了解身份認證。