现代密码学:数字签名

数字签名

1.数字签名要解决的问题

A发送消息给B:A(不可抵赖)——————>B(不可伪造)(不可重用)
(1)不可抵赖     (假如:A可以否认发过该消息,B无法证明A确实发了该消息)
(2)不可伪造 	    (假如:B伪造一个不同的消息,但声称是从A收到的)
(3)不可重用		(假如:签名没有和消息绑定)


eg:
问题的提出: 
普通的报文鉴别能用来保护通信双方免受任何第三方的攻击,
 然而, 它无法防止通信双方互相攻击
假定A发送一个经过鉴别的消息给B,双方之间的争议可能有多种形式:
    1)B伪造一个不同的消息,但声称是从A收到的
    2)A可以否认发过该消息,B无法证明A确实发了该消息
解决以上问题可以用数字签名技术,它是对传统笔迹签名的模拟
传统笔迹签名: 
一般认为,传统的手写签名具有以下特点:
  1)手写签名是“不可伪造”的
  2)手写签名是“不可抵赖”的
  3)手写签名是“不可重用”的
数字签名至少应该具有这些能力

2.数字签名的安全模型、性质

3.RSA签名算法以及存在的安全问题

如果不使用HASH函数

1.(存在性伪造)使用“已知消息攻击”
利用RSA的乘法特性,可以进行如下攻击
假设 y1=sigk(m1)和y2=sigk(m2) 是签名者曾经签署的有效签名,
那么 verk (m1m2 mod n, y1y2 mod n) = true


2. (选择性伪造)利用“选择消息攻击”
假设攻击者要对消息 m 伪造一个签名,m=m1m2mod n。
假设攻击者能请求签名者为 m1 和 m2 签名(结果分别为y1和y2),
那么, y1 y2 mod n 就是消息 m 的有效签名

对抗攻击的方法:使用HASH函数

私钥签名,公钥验证
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

4.ElGamal签名算法以及主要的问题

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

5.特殊的签名算法以及适应的应用场景

特殊的数字签名:

不可否认签名
盲签名
代理签名
群签名
环签名

应用场景:
 
1. 为了防止签名的非法复制,产生了不可否认的签名;(电子现金,加密货币)
2. 为了保护信息内容的隐私,产生了盲签名;
3. 为了保护签名者身份的隐私,产生了群签名和环签名;(选举投票)
4.为了实现签名权的安全传递,产生了代理签名;
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