本文已参与「新人创作礼」活动, 一起开启掘金创作之路。
数字签名与数字证书
数字签名
数字签名(又称公钥数字签名)是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串,这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。它是一种类似写在纸上的普通的物理签名,但是在使用了公钥加密领域的技术来实现的,用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算,一个用于签名,另一个用于验证。数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用。
数字证书
上面提到对签名进行验证时需要使用公匙,如果公匙是伪造的,我们就无法验证数字签名了,也就无法确定发送方的合法性。这时就需要用到数字证书。数字证书的基本架构是公开密钥 PKI,即利用一对密钥实施加密和解密。其中密钥包括私钥和公钥,私钥主要用于签名和解密,由用户自定义,只有用户自己知道;公钥用于签名验证和加密,可被多个用户共享。
基本工作原理:
- 第一,发送方在发送信息前,需先与接收方联系,同时利用公钥加密信息,信息在进行传输的过程当中一直是处于密文状态,包括接收方接收后也是加密的,确保了信息传输的单一性,若信息被窃取或截取,也必须利用接收方的私钥才可解读数据,而无法更改数据,这也有利保障信息的完整性和安全性。
- 第二,数字证书的数据签名类似于加密过程,数据在实施加密后,只有接收方才可打开或更改数据信息,并加上自己的签名后再传输至发送方,而接收方的私钥具唯一性和私密性,这也保证了签名的真实性和可靠性,进而保障信息的安全性。
CA 认证中心
所谓 CA(Certificate Authority)认证中心,它是采用PKI(Public Key Infrastructure)公开密钥基础架构技术,专门提供网络身份认证服务,CA可以是民间团体,也可以是政府机构。负责签发和管理数字证书,且具有权威性和公正性的第三方信任机构,它的作用就像我们现实生活中颁发证件的公司,如护照办理机构。国内的CA认证中心主要分为区域性CA认证中心和行业性 CA 认证中心。
从技术上讲,证书其实包含三部分,用户的信息,用户的公钥,还有CA中心对该证书里面的信息的签名,要验证一份证书的真伪(即验证CA中心对该证书信息的签名是否有效),需要用CA中心的公钥验证,而 CA 中心的公钥存在于对这份证书进行签名的证书内,故需要下载该证书,但使用该证书验证又需先验证该证书本身的真伪,故又要用签发该证书的证书来验证,这样一来就构成一条证书链的关系。
这条证书链在哪里终结呢?答案就是根证书,根证书是一份特殊的证书,它的签发者是它本身,下载根证书就表明您对该根证书以下所签发的证书都表示信任,而技术上则是建立起一个验证证书信息的链条,证书的验证追溯至根证书即为结束。所以说用户在使用自己的数字证书之前必须先下载根证书。