密码学中的数字签名算法 (DSA)

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隐私和保密的需求适用于每个组织和个人在个人和公务方面的事务。只有在保持机密性的情况下，计划和方案才能取得成功。在数字世界中，每天交换数百万条信息，也需要遵守隐私。例如，处理银行和电子商务的敏感网站需要更高的保密性。欺诈和伪造、黑客攻击和勒索要求变得非常普遍。公司如何防范此类危险？“秘密”和“书写”是“加密”和“图形”这两个术语的字面含义。

为什么密码学是一种智能解决方案

就像使用代码的交通信号一样，密码学隐藏普通文本并使用特定的语言。因此，只有消息的目标接收者才能阅读和理解它。这种密码学在多种方面有所帮助。文本无法被窃取或更改。此外，实现了用户确认。密码学不再仅仅代表加密。数学和计算机语言构成了密码学的基础。

密码学的基础

数学原理与特定的计算算法一起使用，将消息转换为难以理解的代码。由此产生的数字密钥和签名有助于在接收端验证消息的真实性。它们防止在传输和接收之间进行篡改和伪造。信用卡和借记卡需要非常强大的验证，因为涉及金钱。如果没有每一步都有效的数字签名，数据隐私和网络浏览将被削弱。将纯文本转换为代码的过程称为加密。将密码或编码文本转换回普通文本的过程称为解密。

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数字签名的作用

重要的官方文件、数据和信件需要此类数字签名，以防止任何人窃取它们或更改内容。需要加密，并且使用私钥进行加密。接收者通过公钥进行解密。这两个密钥相关联，因此使用公钥解码可以确认用于签名的私钥。因此，确认了源的有效性。

RSA 算法（Rivest-Shamir-Adleman）

与 DSA 相比，RSA 是公钥密码系统，并使用公钥技术。它使用精确连接的私钥和公钥。消息使用私钥签名，数据被加密。发送方拥有私钥。公钥和私钥在数学上相关联，发送方的公钥是解密消息的唯一方法。私钥需要高度保密，但任何希望验证发送方的人都可以使用公钥。公钥和私钥一起验证数字签名。

了解数字签名算法 (DSA)

DSA 算法或系统保证了三个关键优势。可以使用密钥验证发送方。内容无法被干扰，因为消息无法被解密。此外，发送方无法拒绝消息，因为签名确认了发送方。认识到其重要性，国家标准与技术研究院 (NIST) 在 1991 年提出后，于 1994 年在全球范围内将其标准化。DSA 成为联邦信息处理标准 (FIPS) 或数字签名的标志。

DSA 的主要优势

DSA 稳健、运行速度快、免受专利限制，并且需要的存储空间很少。与某些其他签名验证算法相比，DSA 相对优越。密钥生成速度很快。DSA 循环所需的存储空间最少。“免专利”表示它在全球范围内不收取任何费用，因此每个人都能够使用。

DSA 如何工作？

存在许多不同的数据传输算法，大多数算法使用发送方的私钥。这可能被称为数字指纹，但签名的是消息摘要，而不是数据本身。签名很小。DSA 运行良好。DSA 需要一对数字来构成数字签名。这些数字来自特定的算法。接收者可以确认消息有效。

DSA 从发送方的私有开始，在接收方的终端公开。发送方在消息上签名，但任何人都可以接收它。DSA 通过复杂的过程生成两个数字签名。DSA 创建签名，但不加密数据。导入和导出过程与 DSA 无关，但适用于 RSA。

DSA 过程

DSA 不会使用私钥加密数据。DSA 使用公钥解密数据。DSA 使用两个 160 位数字，使用数学原理创建这两个数字。私钥与消息摘要一起使用。这是一个使用公钥进行验证的复杂过程。两个密钥都确保数据更稳定。消息摘要使用哈希函数创建。

消息摘要与 DSA 算法一起创建数字签名。签名随消息一起发送。接收者使用相同的哈希函数进行身份验证。

DSA 步骤回顾

• 使用密钥生成算法，密钥用于对消息进行签名。

• 数字签名算法提供签名。

• 哈希用于创建消息摘要。

• 结合 DSA 和消息摘要生成数字签名。

• 数字签名随传输的消息一起发送。

• 验证算法有助于确认有效性，并使用相同的哈希函数。

DSA 的缺点

美国国家标准遵循适用于私有和非私有消息的 DSA，但除了主要优势之外，还存在一些弱点。SHA 代表安全哈希算法，共有六种类型。它们负责将消息的可变长度修剪为固定参数。在 DSA 中，数据不会被加密，而只能被确认有效。验证遵循复杂的过程，需要大量时间。

结论

医疗保健和教育、旅游和运输等全球行业迫切需要在线安全才能安全有效地运行。随着 21 世纪的大部分世界转向在线，尤其是在新冠疫情期间，保证网络安全是一个巨大的问题。

尽管有数字签名和数字安全算法，但欺诈者和黑客仍然能够得逞，而且此类案例每年都在增加。如果所有安全措施都以热情和奉献精神来应用，工作和业务中断的可能性就会降低。研究正在如火如荼地进行，很快就会找到更安全的方法来更好地保护宝贵数据。