浅谈数字签名及其应用(2)
1.2研究意义
当今时代是个信息时代，随着互联网的飞速发展，各种应用都相继出现，并且越来越多的应用都与人们的日常生活息息相关，并涉及到人们的财产和利益，计算机网络开始成为当今人们生活中极其重要的一部分。但是就是由于身处信息时代，信息的安全性和可靠性越来越受到重视，也有很多不法分子利用网络的漏洞窃取他人的个人信息来做一些有损社会和个人利益的事情。数字签名作为网络安全的关键性技术，它在不同领域都有着广阔的应用前景，因此数字签名在当今时代有着极其重要的作用和重要的研究意义。
2.密码学概述
2.1密码学的定义和作用
编制密码和破译密码是密码学研究的主要内容。密码学主要分为两个分支：一个是编码学，通过研究密码变化的客观规律，为保守通信秘密进行密码编制；另一个是破译学，通过破译密码来获取通信情报信息[1]。这两者之间既相互对立又相互促进。隐藏信息的内容是密码学最主要的目的，因此，如何将信息隐密地传递是密码学的主要研究内容。密码学推动了计算机科学的发展，尤其是在计算机和网络安全所使用的如访问控制与信息的机密性等技术方面。在日常生活中，密码学已经开始应用于包括电脑使用者存取密码、ATM机的芯片卡、电子商务等众多领域，使得信息更加安全。
2.2密码学的工作原理
随着编码与破译的不断斗争实践，密码学开始逐渐发展起来，并随着越来越多的先进的科学技术的应用，成为一门综合性极强的顶级技术科学。在通信过程中，明文是指待加密的信息，密文是指已被加密的信息，仅有收、发双方知道的信息称为密钥。在密钥控制下，由明文变换到密文的过程叫加密，其逆过程叫脱密或解密。在密码系统中，除合法用户外，还有非法的截收者，他们试图通过各种办法窃取机密（又称为被动攻击)或窜改消息（又称为主动攻击）。
密码通信的过程是：对于给定的明文和密钥，将明文加密变换变为密文，在接收端，利用脱密密钥进行脱密操作，将密文恢复成原来的明文。一个安全的密码体制应该满足：①非法截收者很难从密文中推断出明文；②加密和脱密算法应该相当简便，能够适用于所有密钥空间；③密码的保密强度只能依赖于密钥；④合法接收者能够验证消息的完整性和真实性；⑤消息的发送者无法否认其所发出的消息，同时也不能伪造别人的合法消息；⑥必要时可由仲裁机构进行公断。
密码体制是指进行明文密文变换的法则。密码体制可以分为四种基本类型：代替－－把明文中的字母或数码等用一个或多个代替表代替为密文；错乱－－将明文中的字母或数码等的位置按照规定的图形和线路进行改变成为密文；密本－－将明文中一定的词组或单词用预先编定的字母或数字密码组进行代替变为密文；加乱－－按照规定的算法，把用有限元素组成的一串序列与明文序列相结合变成密文[2]。通过将这几种密码体制单独使用或混合使用 ，可以编制出复杂度极高的实用的密码。
3.数字签名
3.1数字签名的基本概念和发展方向
3.1.1数字签名的原理及作用
数字签名（又称公钥数字签名、电子签章）类似于纸上的手写签名，它是通过电子的形式存在于数据信息之中的[3]。它可以鉴别数据签名者的身份以及签名后的数据信息没有被修改过。通过使用公钥加密领域的技术可以使以上功能得到实现。一套完整的数字签名一般有用于签名和用于验证的两种运算，这两种运算互补。
数字签名的具体实现过程是：首先发送方对要发送的信息进行数学变换, 变换后得到与原信息是唯一对应的信息；在接收方，通过对接收到的信息进行逆变换, 就能获得原始的信息[4]。在整个过程当中，发送方对信息进行变换的过程就是签名, 一般是一种加密措施；对应的接收方对收到的信息进行逆变换的过程就是对签名的认证, 一般是一种解密措施。