数字签名公钥[关闭]

Question

我是加密新手。

在公钥密码学中，我们有一对密钥——一个用于加密，一个用于解密。

如果 Alice 希望 Bob 发送她的秘密消息，她会公布她的加密密钥（称为公钥）并将解密密钥保密（称为私钥）。 Bob 使用 Alice 的公钥加密消息，Alice 使用她的私钥解密 Bob 的消息。

到目前为止，我认为我们都同意。

现在让我们看看签名会发生什么。 Alice 想向 Bob 发送一条消息并对其进行签名，以证明 Bob 该消息属于她的 Alice。签名旨在解决身份验证问题。使用公钥密码术，签名是用 Alice 私钥加密的消息摘要（例如校验和），并由 Bob 用 Alice 公钥解密。由于只有 Alice 知道它的私钥，Bob 可以确定消息来自 Alice。

这是如何解释签名here:

RSA 等一些非对称算法（公钥算法）允许 反方向工作的过程也是如此：一条消息可以 用私钥加密并用相应的密钥解密 公钥。如果收件人想用 Bob 的 公钥他/她必须知道消息来自 Bob，因为 没有其他人拥有发件人的私钥。数字签名工作这个 方式。

我很困惑的是，Alice 用来加密签名的私钥是什么？ 因此，我们使用的签名：

1. 相同组密钥，用于从 Bob 向 Alice 发送安全消息， 这意味着 Alice 用来解密从 Bob 收到的消息的同一私钥可以 用于加密消息摘要，由 Alice 发送回 Bob 或 ...
2. 附加对用于签署 Alice 消息的加密/解密密钥，其中 Alice 发布该对的解密密钥。

Answer 1

您只能拥有一对密钥，并且只能发布一个公钥，该公钥可用于加密发送给您的消息并检查您创建的消息签名。设置可以更复杂，为不同目的添加额外的键/子键，但这不是必需的。

Answer 2

将签名解释为“用私钥加密”是错误。嗯，大部分。这是对 RSA 签名如何工作的传统解释，但实际上它与 RSA 签名的工作方式真正不匹配，因为有“填充”之类的东西，就是将数据元素转换为大整数然后回来。填充的细节对于安全性至关重要——您不会将相同的填充用于加密和签名。

此外，将签名视为“用私钥加密”的观点仅适用于使用“陷门置换”的非对称算法，而许多签名算法则不能（例如DSA）。所以我建议忘记那个解释，它充其量是令人困惑的。

签名算法是使用私钥在给定消息上生成的。它通过消息和公钥进行验证；如果公钥与用于生成签名的私钥对应，则验证算法只有在这是相同的消息时才会说“ok”（或者，更准确地说，在计算上找到一个不同的消息是不可行的）验证算法仍将接受的消息）。所以签名是一种“非对称”算法，因为它们使用一对密钥，一个是公开的，另一个是私有的。

有几种密钥对类型（实际上是 RSA 密钥对）可用于签名和加密（分别使用 RSA 签名算法和 RSA 加密算法——它们不是同一种算法，尽管它们共享相同的数学核心运算）。您可以在技术上为两者使用相同的密钥对；但是，不推荐：

• 由于算法之间的交互，可能存在隐含的弱点。关于该主题的研究很少。尽管填充差异应该阻止这些，但没有证据。

• 加密密钥和签名密钥具有不同的生命周期。详情见this answer（简而言之：你要备份加密私钥，而不是签名私钥，所以它们不能是同一个密钥）。

• 如果在 RSA 中发现了一些严重的弱点，您可能希望将您的密钥替换为其他算法的密钥，并且无法保证替换的加密和签名算法仍然能够共享相同的密钥类型.