数字签名的简单理解

Posted 2021-05-08 Robin_Aim

数字签名的简单化理解@TOC

数字签名的简单化理解！

对于数字签名，网上有很多大神解释的很详细了，我在这里解释的方法更加通俗易懂，更适用于入门级理解，已经尽可能的浅显，希望可以对大家有用！
评论区欢迎大家理性讨论！喜欢的点点赞啊！！！啾咪！！！

1. 什么是数字签名

2. 数字签名的意义

3. 数字签名的实现

4. 市场上的数字签名使用

5. 总结

1. 什么是数字签名

简单来说，数字签名就是“女朋友在你脖子上的草莓”，单单一个“草莓”是没什么意义，但是当“草莓”放在了“脖子”上，就很能说明问题了。同理，数字签名本身的意义是有限的，但是和文件放在一起，就可以起到认证的作用。

2. 数字签名的意义

1.签名认证：数字签名在网络交易上和实际签名一样的认可功能；
2.防篡改：通过对数字签名的验证，保证文件在传输过程中未被篡改；
3.验证数据的完整性：若文件有丢失，签名将不完整；
4.仲裁机制：对交互过程出现抵赖，那么用数字便于仲裁；
5.保密性：保证数据在被中途截取后无法获得其真实内容；
6.防重放：可以防止重放攻击；
7.多重数字签名：通过多次数字签名，对文件数据进行多人认证。

3. 数字签名的实现

关于这部分，要一步一步来了，就像是新婚之夜一步一步走向新娘一样。

3.1 首先要知道的几个概念

加密和认证的关系就像是厨师和服务员，一个关注菜品一个关注服务质量，虽然都是在餐厅工作，但是差别还是很大的。
对称加密和非对称加密，就像是吃印度菜和吃中餐，一个是抓起来就塞嘴里，追求效率；一个是两跟筷子缺一不可，注重品质。
公钥和私钥就是筷子的两根啦，不过一根筷子是公开的，大家都可以用；另一根筷子是自己的，不能随便展示给别人。

3.2 加密的一般流程

看！A用公钥把鸡腿加密之后，就是把鸡腿锁在了箱子里，把箱子传给B，这样就算是箱子被别人劫走了，“劫匪”也是打不开箱子，从而保护鸡腿的安全性。B拿到箱子之后，用自己的 私钥 来解密，打开箱子，就可以得到鸡腿啦！

3.3 数字签名和验证

签名和认证是两个完全不同的步骤，首先来看“数字签名”

HASH在我的上文已经解释过了，这里就不再多说了，当然也可以使用其他的散列方法
最终发送的是两部分，“A的原文”+“数字签名”

再来看“数字验证”

这一步骤，相当于你室友来检验你脖子上的草莓到底是不是你女朋友的，什么？怎么检验？当然是检验是否一致了！不要问我你的室友是怎么知道你女朋友草莓形状的。

4. 市场上的数字签名使用

注意图中的钥匙方向，代表着不同的意思。
注意：实际使用时，有着各种各样的方法，这里只是例举了其中一种
其中A是发送方，B是接收方
在发送方，除了生成数字签名之外，还要对“A的原文”和“数字签名”一起做对称性加密，得到“加密后的信息”，其中此处使用对称性加密的主要原因在于其快速性。同时，将对称性加密的密钥用B的公钥加密，相当于把钥匙用信封包起来了。发送的内容是：“加密后的信息”和“装着钥匙的信封”

在接收方，接收“加密后的信息”和“装着钥匙的信封”。

1. 用“B的私钥”将“信封”打开，得到对称性加密的钥匙；
2. 用得到的钥匙解密“加密后的信息”，得到“A的原文”和“数字签名”
3. 进行常规的验证。

5总结

采用数字签名，能确认以下两点：

1. 信息是由签名者发送的；
2. 信息未曾作过任何修改；

总结一下喽！

1. 数字签名和验证广泛应用于银行卡和比特币中，安全性有保证；金融领域的应用技术，安全性嘎嘎的。

2. 主要涉及到的是：HASH算法、加密解密；这一部分目前是比较成熟的，无论是hash，还是各种加密，网上都可以找到代码，根据需要整合一下即可，难度不大。

3. 如果要将这一数字签名和验证在单片机上实现，需要根据单片机的型号来修改代码，在51、ARM等上面实现难度一般，在FPGA上面实现难度稍有增加。

鉴于我的老本行是C/C++，之后会分享相关的代码，可以直接在单片机中使用的那种。对于Verilog的代码分享，看有没有小伙伴想看喽。

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