時(shí)間：2023-03-22 17:43:59
序論：在您撰寫數(shù)字簽名技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：數(shù)字簽名；加密技術(shù)；數(shù)字證書；電子文檔；安全問(wèn)題
Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.
Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues
1引言
隨著我國(guó)醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展，研制新藥，搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已越演越烈。以前一些醫(yī)藥都是靠進(jìn)口，不僅成本高，而且容易形成壁壘。目前，我國(guó)的醫(yī)藥研究人員經(jīng)過(guò)不懈的努力，開(kāi)始研制出同類同效的藥物，然而這些藥物在走向市場(chǎng)前，必須經(jīng)過(guò)國(guó)際權(quán)威醫(yī)療機(jī)構(gòu)的審批，傳統(tǒng)方式是藥物分析的原始數(shù)據(jù)都是采用紙張方式，不僅數(shù)量多的嚇人，而且一旦有一點(diǎn)差錯(cuò)就需從頭做起，浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。隨著INTERNET的發(fā)展和普及，人們開(kāi)始考慮是否能用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。他們希望自己的儀器所做的結(jié)果能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全傳輸、并得到接收方認(rèn)證。目前國(guó)外針對(duì)這一情況已⒘四承┤砑?，葰g?，由釉傐格昂贵，茧H醪皇嗆艸墑歟勾τ諮櫓そ錐?，随时粠V兜腦潁諍萇偈褂謾U餼透諞揭┭蟹⑹亂敵緯閃思際跗烤保綰慰⒊鍪視櫚南嚶θ砑?，绖?chuàng)俳夜揭┥笈ぷ韉姆⒄咕統(tǒng)閃斯詰那把亓煊潁胰漲骯謖夥矯嫻難芯坎皇嗆芏唷?lt;/DIV>
本文闡述的思想：基本上是參考國(guó)際國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的算法和體制及一些相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例，并結(jié)合個(gè)人的思想提出了一套基于公鑰密碼體制和對(duì)稱加密技術(shù)的解決方案，以確保醫(yī)藥審批中電子文本安全傳輸和防止竄改，不可否認(rèn)等。
2算法設(shè)計(jì)
2.1AES算法的介紹[1]
高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryptionStandard）美國(guó)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(NIST)在2000年10月選定了比利時(shí)的研究成果"Rijndael"作為AES的基礎(chǔ)。"Rijndael"是經(jīng)過(guò)三年漫長(zhǎng)的過(guò)程，最終從進(jìn)入候選的五種方案中挑選出來(lái)的。
AES內(nèi)部有更簡(jiǎn)潔精確的數(shù)學(xué)算法,而加密數(shù)據(jù)只需一次通過(guò)。AES被設(shè)計(jì)成高速，堅(jiān)固的安全性能，而且能夠支持各種小型設(shè)備。
AES和DES的性能比較：
（1）DES算法的56位密鑰長(zhǎng)度太短；
（2）S盒中可能有不安全的因素；
（3）AES算法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，密鑰安裝快、需要的內(nèi)存空間少，在所有平臺(tái)上運(yùn)行良好，支持并行處理，還可抵抗所有已知攻擊；
（4）AES很可能取代DES成為新的國(guó)際加密標(biāo)準(zhǔn)。
總之，AES比DES支持更長(zhǎng)的密鑰，比DES具有更強(qiáng)的安全性和更高的效率，比較一下，AES的128bit密鑰比DES的56bit密鑰強(qiáng)1021倍。隨著信息安全技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)DES很多不足之處，對(duì)DES的破解方法也日趨有效。AES會(huì)代替DES成為21世紀(jì)流行的對(duì)稱加密算法。
2.2橢圓曲線算法簡(jiǎn)介[2]
2.2.1橢圓曲線定義及加密原理[2]
所謂橢圓曲線指的是由韋爾斯特拉斯（Weierstrass）方程y2+a1xy+a3y＝x3+a2x2+a4x+a6(1)所確定的平面曲線。若F是一個(gè)域，ai∈F,i=1,2,…,6。滿足式1的數(shù)偶(x,y)稱為F域上的橢圓曲線E的點(diǎn)。F域可以式有理數(shù)域，還可以式有限域GF(Pr)。橢圓曲線通常用E表示。除了曲線E的所有點(diǎn)外，尚需加上一個(gè)叫做無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的特殊O。
在橢圓曲線加密（ECC）中，利用了某種特殊形式的橢圓曲線，即定義在有限域上的橢圓曲線。其方程如下：
y2=x3+ax+b(modp)(2)
這里p是素?cái)?shù)，a和b為兩個(gè)小于p的非負(fù)整數(shù)，它們滿足：
4a3+27b2(modp)≠0其中，x,y,a,b∈Fp,則滿足式（2）的點(diǎn)（x,y）和一個(gè)無(wú)窮點(diǎn)O就組成了橢圓曲線E。
橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問(wèn)題ECDLP定義如下：給定素?cái)?shù)p和橢圓曲線E，對(duì)Q=kP,在已知P,Q的情況下求出小于p的正整數(shù)k?？梢宰C明，已知k和P計(jì)算Q比較容易，而由Q和P計(jì)算k則比較困難，至今沒(méi)有有效的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，這就是橢圓曲線加密算法原理之所在。
2.2.2橢圓曲線算法與RSA算法的比較
橢圓曲線公鑰系統(tǒng)是代替RSA的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。橢圓曲線加密方法與RSA方法相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)：
（1）安全性能更高如160位ECC與1024位RSA、DSA有相同的安全強(qiáng)度。
（2）計(jì)算量小，處理速度快在私鑰的處理速度上（解密和簽名），ECC遠(yuǎn)比RSA、DSA快得多。
（3）存儲(chǔ)空間占用小ECC的密鑰尺寸和系統(tǒng)參數(shù)與RSA、DSA相比要小得多，所以占用的存儲(chǔ)空間小得多。
（4）帶寬要求低使得ECC具有廣泛得應(yīng)用前景。
ECC的這些特點(diǎn)使它必將取代RSA，成為通用的公鑰加密算法。比如SET協(xié)議的制定者已把它作為下一代SET協(xié)議中缺省的公鑰密碼算法。
2.3安全散列函數(shù)（SHA）介紹
安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm，SHA)[1]是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)FIPSPUB180-1，一般稱為SHA-1。其對(duì)長(zhǎng)度不超過(guò)264二進(jìn)制位的消息產(chǎn)生160位的消息摘要輸出。
SHA是一種數(shù)據(jù)加密算法，該算法經(jīng)過(guò)加密專家多年來(lái)的發(fā)展和改進(jìn)已日益完善，現(xiàn)在已成為公認(rèn)的最安全的散列算法之一，并被廣泛使用。該算法的思想是接收一段明文，然后以一種不可逆的方式將它轉(zhuǎn)換成一段（通常更?。┟芪模部梢院?jiǎn)單的理解為取一串輸入碼（稱為預(yù)映射或信息），并把它們轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度較短、位數(shù)固定的輸出序列即散列值（也稱為信息摘要或信息認(rèn)證代碼）的過(guò)程。散列函數(shù)值可以說(shuō)時(shí)對(duì)明文的一種“指紋”或是“摘要”所以對(duì)散列值的數(shù)字簽名就可以視為對(duì)此明文的數(shù)字簽名。
3數(shù)字簽名
“數(shù)字簽名”用來(lái)保證信息傳輸過(guò)程中信息的完整和提供信息發(fā)送者的身份認(rèn)證和不可抵賴性。數(shù)字簽名技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是公開(kāi)密鑰加密技術(shù)，是用某人的私鑰加密的消息摘要用于確認(rèn)消息的來(lái)源和內(nèi)容。公鑰算法的執(zhí)行速度一般比較慢，把Hash函數(shù)和公鑰算法結(jié)合起來(lái)，所以在數(shù)字簽名時(shí)，首先用hash函數(shù)（消息摘要函數(shù)）將消息轉(zhuǎn)變?yōu)橄⒄?，然后?duì)這個(gè)摘
要簽名。目前比較流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是隨著計(jì)算能力和散列密碼分析的發(fā)展，這兩種算法的安全性及受歡迎程度有所下降。本文采用一種比較新的散列算法――SHA算法。
4解決方案：
下面是醫(yī)藥審批系統(tǒng)中各個(gè)物理組成部分及其相互之間的邏輯關(guān)系圖：
要簽名。目前比較流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是隨著計(jì)算能力和散列密碼分析的發(fā)展，這兩種算法的安全性及受歡迎程度有所下降。本文采用一種比較新的散列算法――SHA算法。
4解決方案：
下面是醫(yī)藥審批系統(tǒng)中各個(gè)物理組成部分及其相互之間的邏輯關(guān)系圖：
圖示：電子文本傳輸加密、簽名過(guò)程
下面是將醫(yī)藥審批過(guò)程中的電子文本安全傳輸?shù)慕鉀Q方案：
具體過(guò)程如下：
（1）發(fā)送方A將發(fā)送原文用SHA函數(shù)編碼，產(chǎn)生一段固定長(zhǎng)度的數(shù)字摘要。
（2）發(fā)送方A用自己的私鑰（keyA私）對(duì)摘要加密，形成數(shù)字簽名，附在發(fā)送信息原文后面。
（3）發(fā)送方A產(chǎn)生通信密鑰（AES對(duì)稱密鑰），用它對(duì)帶有數(shù)字簽名的原文進(jìn)行加密，傳送到接收方B。這里使用對(duì)稱加密算法AES的優(yōu)勢(shì)是它的加解密的速度快。
（4）發(fā)送方A用接收方B的公鑰（keyB公）對(duì)自己的通信密鑰進(jìn)行加密后，傳到接收方B。這一步利用了數(shù)字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密鑰，用自己的私鑰對(duì)其解密，得到發(fā)送方A的通信密鑰。
（6）接收方B用發(fā)送方A的通信密鑰對(duì)收到的經(jīng)加密的簽名原文解密，得數(shù)字簽名和原文。
（7）接收方B用發(fā)送方A公鑰對(duì)數(shù)字簽名解密，得到摘要；同時(shí)將原文用SHA－1函數(shù)編碼，產(chǎn)生另一個(gè)摘要。
（8）接收方B將兩摘要比較，若一致說(shuō)明信息沒(méi)有被破壞或篡改。否則丟棄該文檔。
這個(gè)過(guò)程滿足5個(gè)方面的安全性要求：（1）原文的完整性和簽名的快速性：利用單向散列函數(shù)SHA－1先將原文換算成摘要，相當(dāng)原文的指紋特征，任何對(duì)原文的修改都可以被接收方B檢測(cè)出來(lái)，從而滿足了完整性的要求；再用發(fā)送方公鑰算法（ECC）的私鑰加密摘要形成簽名，這樣就克服了公鑰算法直接加密原文速度慢的缺點(diǎn)。（2）加解密的快速性：用對(duì)稱加密算法AES加密原文和數(shù)字簽名，充分利用了它的這一優(yōu)點(diǎn)。（3）更高的安全性：第四步中利用數(shù)字信封的原理，用接收方B的公鑰加密發(fā)送方A的對(duì)稱密鑰，這樣就解決了對(duì)稱密鑰傳輸困難的不足。這種技術(shù)的安全性相當(dāng)高。結(jié)合對(duì)稱加密技術(shù)(AES)和公開(kāi)密鑰技術(shù)(ECC)的優(yōu)點(diǎn)，使用兩個(gè)層次的加密來(lái)獲得公開(kāi)密鑰技術(shù)的靈活性和對(duì)稱密鑰技術(shù)的高效性。（4）保密性：第五步中，發(fā)送方A的對(duì)稱密鑰是用接收方B的公鑰加密并傳給自己的，由于沒(méi)有別人知道B的私鑰，所以只有B能夠?qū)@份加密文件解密，從而又滿足保密性要求。（5）認(rèn)證性和抗否認(rèn)性：在最后三步中，接收方B用發(fā)送方A的公鑰解密數(shù)字簽名，同時(shí)就認(rèn)證了該簽名的文檔是發(fā)送A傳遞過(guò)來(lái)的；由于沒(méi)有別人擁有發(fā)送方A的私鑰，只有發(fā)送方A能夠生成可以用自己的公鑰解密的簽名，所以發(fā)送方A不能否認(rèn)曾經(jīng)對(duì)該文檔進(jìn)進(jìn)行過(guò)簽名。
5方案評(píng)價(jià)與結(jié)論
為了解決傳統(tǒng)的新藥審批中的繁瑣程序及其必有的缺點(diǎn)，本文提出利用基于公鑰算法的數(shù)字簽名對(duì)文檔進(jìn)行電子簽名，從而大大增強(qiáng)了文檔在不安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳遞的安全性。
本方案在選擇加密和數(shù)字簽名算法上都是經(jīng)過(guò)精心的比較，并且結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)應(yīng)用實(shí)例情況，提出醫(yī)藥審批過(guò)程的解決方案，其優(yōu)越性是：將對(duì)稱密鑰AES算法的快速、低成本和非對(duì)稱密鑰ECC算法的有效性以及比較新的算列算法SHA完美地結(jié)合在一起，從而提供了完整的安全服務(wù)，包括身份認(rèn)證、保密性、完整性檢查、抗否認(rèn)等。
參考文獻(xiàn)：
1．李永新.數(shù)字簽名技術(shù)的研究與探討。紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康麗軍。數(shù)字簽名技術(shù)及應(yīng)用，太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用數(shù)字簽名解決電力系統(tǒng)敏感文檔簽名問(wèn)題。電力系統(tǒng)自動(dòng)化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.應(yīng)用密碼學(xué)---協(xié)議、算法與C源程序（吳世終，祝世雄，張文政，等）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。
7.賈晶，陳元，王麗娜，信息系統(tǒng)的安全與保密[M]，北京：清華大學(xué)出版社，1999
8．陳彥學(xué).信息安全理論與實(shí)務(wù)【M】。北京：中國(guó)鐵道出版社，2000p167~178.
9．顧婷婷，《AES和橢圓曲線密碼算法的研究》。四川大學(xué)碩士學(xué)位論文，【館藏號(hào)】Y4625892002。
下面是將醫(yī)藥審批過(guò)程中的電子文本安全傳輸?shù)慕鉀Q方案：
具體過(guò)程如下：
（1）發(fā)送方A將發(fā)送原文用SHA函數(shù)編碼，產(chǎn)生一段固定長(zhǎng)度的數(shù)字摘要。
（2）發(fā)送方A用自己的私鑰（keyA私）對(duì)摘要加密，形成數(shù)字簽名，附在發(fā)送信息原文后面。
（3）發(fā)送方A產(chǎn)生通信密鑰（AES對(duì)稱密鑰），用它對(duì)帶有數(shù)字簽名的原文進(jìn)行加密，傳送到接收方B。這里使用對(duì)稱加密算法AES的優(yōu)勢(shì)是它的加解密的速度快。
（4）發(fā)送方A用接收方B的公鑰（keyB公）對(duì)自己的通信密鑰進(jìn)行加密后，傳到接收方B。這一步利用了數(shù)字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密鑰，用自己的私鑰對(duì)其解密，得到發(fā)送方A的通信密鑰。
（6）接收方B用發(fā)送方A的通信密鑰對(duì)收到的經(jīng)加密的簽名原文解密，得數(shù)字簽名和原文。
（7）接收方B用發(fā)送方A公鑰對(duì)數(shù)字簽名解密，得到摘要；同時(shí)將原文用SHA－1函數(shù)編碼，產(chǎn)生另一個(gè)摘要。
（8）接收方B將兩摘要比較，若一致說(shuō)明信息沒(méi)有被破壞或篡改。否則丟棄該文檔。
這個(gè)過(guò)程滿足5個(gè)方面的安全性要求：（1）原文的完整性和簽名的快速性：利用單向散列函數(shù)SHA－1先將原文換算成摘要，相當(dāng)原文的指紋特征，任何對(duì)原文的修改都可以被接收方B檢測(cè)出來(lái)，從而滿足了完整性的要求；再用發(fā)送方公鑰算法（ECC）的私鑰加密摘要形成簽名，這樣就克服了公鑰算法直接加密原文速度慢的缺點(diǎn)。（2）加解密的快速性：用對(duì)稱加密算法AES加密原文和數(shù)字簽名，充分利用了它的這一優(yōu)點(diǎn)。（3）更高的安全性：第四步中利用數(shù)字信封的原理，用接收方B的公鑰加密發(fā)送方A的對(duì)稱密鑰，這樣就解決了對(duì)稱密鑰傳輸困難的不足。這種技術(shù)的安全性相當(dāng)高。結(jié)合對(duì)稱加密技術(shù)(AES)和公開(kāi)密鑰技術(shù)(ECC)的優(yōu)點(diǎn)，使用兩個(gè)層次的加密來(lái)獲得公開(kāi)密鑰技術(shù)的靈活性和對(duì)稱密鑰技術(shù)的高效性。（4）保密性：第五步中，發(fā)送方A的對(duì)稱密鑰是用接收方B的公鑰加密并傳給自己的，由于沒(méi)有別人知道B的私鑰，所以只有B能夠?qū)@份加密文件解密，從而又滿足保密性要求。（5）認(rèn)證性和抗否認(rèn)性：在最后三步中，接收方B用發(fā)送方A的公鑰解密數(shù)字簽名，同時(shí)就認(rèn)證了該簽名的文檔是發(fā)送A傳遞過(guò)來(lái)的；由于沒(méi)有別人擁有發(fā)送方A的私鑰，只有發(fā)送方A能夠生成可以用自己的公鑰解密的簽名，所以發(fā)送方A不能否認(rèn)曾經(jīng)對(duì)該文檔進(jìn)進(jìn)行過(guò)簽名。
5方案評(píng)價(jià)與結(jié)論
為了解決傳統(tǒng)的新藥審批中的繁瑣程序及其必有的缺點(diǎn)，本文提出利用基于公鑰算法的數(shù)字簽名對(duì)文檔進(jìn)行電子簽名，從而大大增強(qiáng)了文檔在不安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳遞的安全性。
本方案在選擇加密和數(shù)字簽名算法上都是經(jīng)過(guò)精心的比較，并且結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)應(yīng)用實(shí)例情況，提出醫(yī)藥審批過(guò)程的解決方案，其優(yōu)越性是：將對(duì)稱密鑰AES算法的快速、低成本和非對(duì)稱密鑰ECC算法的有效性以及比較新的算列算法SHA完美地結(jié)合在一起，從而提供了完整的安全服務(wù)，包括身份認(rèn)證、保密性、完整性檢查、抗否認(rèn)等。
參考文獻(xiàn)：
1．李永新.數(shù)字簽名技術(shù)的研究與探討。紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康麗軍。數(shù)字簽名技術(shù)及應(yīng)用，太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用數(shù)字簽名解決電力系統(tǒng)敏感文檔簽名問(wèn)題。電力系統(tǒng)自動(dòng)化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.應(yīng)用密碼學(xué)---協(xié)議、算法與C源程序（吳世終，祝世雄，張文政，等）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。
7.賈晶，陳元，王麗娜，信息系統(tǒng)的安全與保密[M]，北京：清華大學(xué)出版社，1999
[關(guān)鍵詞]旅游聯(lián)盟；匹配性；博弈論；戰(zhàn)略資源
一、引言
20世紀(jì)90年代以來(lái)，經(jīng)濟(jì)全球化及競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，國(guó)際旅游企業(yè)開(kāi)始了廣泛的戰(zhàn)略聯(lián)盟，如日本最大旅行社集團(tuán)JTB與美國(guó)通運(yùn)公司組建戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同開(kāi)發(fā)LOOK品牌。此浪潮也波及到中國(guó)，中國(guó)旅游企業(yè)紛紛組成飯店聯(lián)合體、旅行社聯(lián)合體、委托管理、旅游網(wǎng)站聯(lián)盟等聯(lián)盟形式，但其成效多有不同。
中國(guó)名酒店組織是由我國(guó)主要城市的著名高星級(jí)酒店及著名相關(guān)旅游企業(yè)組成的戰(zhàn)略聯(lián)盟，于1991年成立，是我國(guó)酒店業(yè)最早的聯(lián)合體，發(fā)展至今取得了良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益；2003年，浙江27家旅行社成立了“大拇指”、“走遍之旅”兩大聯(lián)合體，到如今成效甚微。究其原因，聯(lián)盟成員的匹配性是一個(gè)不容忽視的重要因素，聯(lián)盟成員的選擇是建立旅游聯(lián)盟的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，許多具體的失敗都能通過(guò)恰當(dāng)?shù)某蓡T選擇過(guò)程而避免。
本文試以博弈論與戰(zhàn)略資源的視角對(duì)旅游聯(lián)盟成員匹配性進(jìn)行深入的探討。
二、博弈論視角的旅游聯(lián)盟成員匹配性
以下是筆者建立旅游聯(lián)盟的博弈模型，用以研究企業(yè)對(duì)共同資源的單方面掠奪行為。
假定：(1)市場(chǎng)上有兩家企業(yè)1、2，企業(yè)1與企業(yè)2建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，期限為T；(2)企業(yè)行為理性；(3)信息是完全的；(4)期限劃分為n個(gè)階段T1、T2、T3…Ti…Tn，若博弈進(jìn)行到下一階段，收益以因子r(r>1)向上調(diào)整；(5)每一階段，雙方可能輪流掠奪共同資源，但企業(yè)實(shí)施冷酷戰(zhàn)略，即一方違約，聯(lián)盟終結(jié)；(6)雙方約定收益分成比例為p。
這是一個(gè)完全信息動(dòng)態(tài)博弈模型(見(jiàn)圖a和圖b)。企業(yè)1和企業(yè)2都有兩個(gè)行動(dòng)選擇，一是對(duì)聯(lián)盟形成的共同收益不進(jìn)行掠奪(不掠奪)，即信守契約，博弈進(jìn)行到最終階段Tn時(shí)，雙方按事前確定的比例p分配收益，企業(yè)1得prn，企業(yè)2得(1-p)rn。二是破壞契約，對(duì)共同收益進(jìn)行掠奪(掠奪)，假定在Ti階段掠奪者獲得共同收益的(i-1)/i，另一方獲得1/i。圖a和圖b的支付函數(shù)中前面的符號(hào)代表企業(yè)1所得份額，后者代表企業(yè)2所得份額。假定在T1、T3、T5……階段由企業(yè)1行動(dòng)，在(掠奪，不掠奪)中進(jìn)行選擇。在T2、T4、T6……階段由企業(yè)2行動(dòng)。在T1企業(yè)1可以選擇掠奪，結(jié)束博弈。這種情況下，全部收益由企業(yè)1獨(dú)享，而企業(yè)2的收益為0。企業(yè)1也可以選擇遵守契約，則博弈進(jìn)入T2階段同時(shí)收益以r(r>1)因子向上調(diào)整，即此時(shí)聯(lián)盟獲得了更多的收益。接下來(lái)由企業(yè)2行動(dòng)，選擇掠奪則獲得共同收益的1/2。若企業(yè)2選擇遵守契約，即不掠奪，博弈繼續(xù)，從而進(jìn)入T3階段由企業(yè)1選擇。如此，隨著博弈的進(jìn)行，聯(lián)盟的共同收益越來(lái)越多。因?yàn)槲覀?5)的假定，雙方實(shí)施冷酷戰(zhàn)略，對(duì)于不合作的一方進(jìn)行懲罰，所以在Tn階段之前，任何一方在Ti選擇掠奪，博弈就在Ti階段結(jié)束。如果雙方在Tn之前都不掠奪，則最終按約定比例p分享收益。
現(xiàn)在我們以逆向歸納法來(lái)研究一下這個(gè)模型的子博弈精練納什均衡情況。首先我們假定在Tn階段由企業(yè)2行動(dòng)，由于前面(2)的假定企業(yè)行為理性，若要保證聯(lián)盟的收益不被掠奪，那么企業(yè)2按最終約定所得的收益應(yīng)該不小于進(jìn)行掠奪所獲得的收益。即需要滿足(1-p)rn≥(n-1)rn-1/n，即p≤1-(n-1)/nr。
考慮到最后做出選擇的不一定是企業(yè)2，現(xiàn)在我們分析假定由企業(yè)1在Tn階段行動(dòng)的情況。同樣的道理，雙方的契約要得到遵守，對(duì)于企業(yè)1來(lái)說(shuō)在Tn需要滿足prn≥(n-1)rn-1/n，即p≥(n-1)/nr.企業(yè)1與企業(yè)2所需要滿足的條件進(jìn)行聯(lián)立，得(n-1)/nr≤P≤1-(n-1)/nr。
當(dāng)n∞時(shí)(即企業(yè)1與企業(yè)2在T期內(nèi)有無(wú)數(shù)次行動(dòng)的機(jī)會(huì))，1/r≤P≤1-1/r。當(dāng)r≥2時(shí)，p有解，且p取上述不等式的中間值(1/r+1-1/r)/2=1/2時(shí)最優(yōu)。以企業(yè)最大化期望效用推導(dǎo)出來(lái)的在階段Tn應(yīng)滿足的條件，其實(shí)可以推廣到Ti任何階段。所以，當(dāng)p1/2時(shí)，該模型的子博弈精練納什均衡為(不掠奪，不掠奪)，均衡結(jié)果為“企業(yè)1、企業(yè)2始終不掠奪，一直到最后按比例p分成”。
它說(shuō)明建立戰(zhàn)略聯(lián)盟的企業(yè)，均享未來(lái)共同收益的程度越大，成員企業(yè)遵守契約使聯(lián)盟成功的可能性越大。均享收益，要求建立戰(zhàn)略聯(lián)盟的企業(yè)實(shí)力相當(dāng)，至少在聯(lián)盟內(nèi)部地位應(yīng)該平等。雖然大企業(yè)與小企業(yè)的戰(zhàn)略聯(lián)盟在市場(chǎng)上也十分常見(jiàn)，但他們之間由于不完全契約造成對(duì)共同收益潛在的掠奪傾向，加劇了聯(lián)盟本身的離心力，是不穩(wěn)定的，這樣的聯(lián)盟很難長(zhǎng)期維持下去。
三、戰(zhàn)略資源視角的旅游聯(lián)盟成員匹配性
旅游聯(lián)盟的類型從不同的角度可以有不同的分類方法，依戰(zhàn)略資源的不同可以把旅游聯(lián)盟劃分為顯性資源聯(lián)盟(預(yù)訂、銷售、價(jià)格聯(lián)盟)、混合型資源聯(lián)盟(產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)聯(lián)盟)和隱性資源聯(lián)盟(管理聯(lián)盟)。
1.顯性資源聯(lián)盟的成員匹配性
以顯性資源為基礎(chǔ)的預(yù)訂、銷售聯(lián)盟的匹配性體現(xiàn)在：地理位置互補(bǔ)，服務(wù)類型、星級(jí)(檔次)相似，則結(jié)成的戰(zhàn)略聯(lián)盟比較穩(wěn)定，而且容易獲得聯(lián)盟效應(yīng)。因?yàn)?，服?wù)類型相似使不同的聯(lián)盟成員擁有共同需求的客源群體，星級(jí)(檔次)相近又使這些客源群體的層次居于同一水平，地理位置不同則使各成員不至于為同一批客源爭(zhēng)搶撕殺、惡性競(jìng)價(jià)，這樣，聯(lián)盟成員才能較為坦誠(chéng)地互通市場(chǎng)信息、交換客戶資料，聯(lián)手為共同的客戶提供價(jià)值一致的服務(wù)。中國(guó)信苑飯店網(wǎng)就是這樣一個(gè)戰(zhàn)略聯(lián)盟體。它的成員酒店全部是通過(guò)國(guó)家旅游局頒發(fā)的三星級(jí)以上的涉外賓館、酒店，主要分布在全國(guó)的重點(diǎn)城市，如五星級(jí)的位于北京的京都信苑飯店、四星級(jí)的位于上海的通貿(mào)大酒店、三星級(jí)的昆明金郵大酒店等，各成員酒店均系自主經(jīng)營(yíng)。他們?cè)陲@性資源方面擁有相似的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：商務(wù)設(shè)施先進(jìn)、商務(wù)服務(wù)功能出眾、適合商旅人士下榻。所以，這些飯店能夠組成一個(gè)聯(lián)盟體，并獲得較好的聯(lián)盟效益。
2、混合型資源聯(lián)盟的成員匹配性
以混合型資源為基礎(chǔ)的產(chǎn)品(市場(chǎng))開(kāi)發(fā)聯(lián)盟是以各成員在技術(shù)技能、操作流程、運(yùn)行機(jī)制等方面的優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，或者借鑒學(xué)習(xí)對(duì)方成員的上述競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)自己的新產(chǎn)品，或者進(jìn)行綜合利用，共同開(kāi)發(fā)新市場(chǎng)。其成員匹配性體現(xiàn)在：位于不同的城市而技術(shù)技能不同，或位于同一城市而技術(shù)技能相近的旅游企業(yè)容易結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，而且易取得更大的利益。杭州的杭州灣大酒店和上海的好望角大飯店之間的合作聯(lián)盟就是前者的體現(xiàn)。上海好望角大飯店素以經(jīng)營(yíng)上海特色菜肴聞名，杭州灣大酒店餐飲部專程派人取經(jīng)后，創(chuàng)新了一批特色菜肴，推出了上海菜系列，使得餐廳幾乎天天爆滿；上海的好望角大飯店也派員赴杭州灣學(xué)習(xí)浙江地方菜，也取得了可觀的效益。
開(kāi)發(fā)推廣一項(xiàng)新的產(chǎn)品或服務(wù)，需要眾多的人力、物力、財(cái)力資源，單體飯店顯得勢(shì)單力??；要將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，為市場(chǎng)所廣泛接受，單體飯店也顯得力不從心，無(wú)法造成一定的聲勢(shì)和響應(yīng)。如果一個(gè)城市的幾家飯店聯(lián)合起來(lái)，共同開(kāi)發(fā)，分散風(fēng)險(xiǎn)，共同進(jìn)行市場(chǎng)促銷，則能取得一定的規(guī)模效應(yīng)。眾所周知，啤酒在飯店的銷售盡管銷量很大，但利潤(rùn)卻較薄，葡萄酒則有較大的贏利空間。某一飯店希望在該城興起飲用葡萄酒的風(fēng)氣，就舉辦了“葡萄酒節(jié)”，希望能夠帶動(dòng)葡萄酒的消費(fèi)。然而，孤掌難鳴，該飯店雖然在短期內(nèi)增加了葡萄酒的銷售量，但隨即曇花一現(xiàn)，悄身退場(chǎng)，無(wú)法帶來(lái)大規(guī)模的持久效應(yīng)。但是，如果聯(lián)合較多的飯店共同宣傳和促銷葡萄酒，該城市消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣可能就會(huì)改變，當(dāng)飲用葡萄酒成為消費(fèi)者普遍的愛(ài)好時(shí)，每一個(gè)飯店都將大大受益。可見(jiàn)，在同一城市，技術(shù)技能相似，結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，容易共造市場(chǎng)氛圍、共同推出新產(chǎn)品、共同開(kāi)拓新市場(chǎng)，并且能夠帶動(dòng)消費(fèi)潮流，成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
.隱性資源聯(lián)盟的成員匹配性
以隱性資源為基礎(chǔ)的旅游聯(lián)盟主要是管理聯(lián)盟。對(duì)于飯店企業(yè)來(lái)說(shuō)，它一般體現(xiàn)為管理合同的形式，即一方輸出管理，另一方接受。無(wú)論是哪一方，它在選擇聯(lián)盟成員時(shí)，所考慮的匹配性一般是：服務(wù)類型相似、檔次定位相近。商務(wù)型飯店一般聘請(qǐng)同樣經(jīng)營(yíng)商務(wù)飯店的管理公司，而不會(huì)與擅長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)度假型飯店的管理公司結(jié)盟；一、二星級(jí)的經(jīng)濟(jì)型飯店一般考慮的聯(lián)盟成員是中檔次的管理公司或飯店集團(tuán)，而不會(huì)聘請(qǐng)定位于高階層客戶的豪華型飯店的管理公司。
對(duì)于旅行社來(lái)說(shuō)，由于對(duì)旅游地和旅行者的知識(shí)掌握方面區(qū)別比較明顯，因此，旅行社之間的管理聯(lián)盟更多地體現(xiàn)在知識(shí)互補(bǔ)和資源共享上。例如，美國(guó)的運(yùn)通與廣東國(guó)旅結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟，運(yùn)通為廣東國(guó)旅提供員工培訓(xùn)、定期的網(wǎng)絡(luò)在線服務(wù)、相關(guān)的技術(shù)支持和優(yōu)秀的旅游產(chǎn)品與服務(wù)；廣東國(guó)旅則提供其所掌握的關(guān)于國(guó)內(nèi)旅游及國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的狀況、特征、規(guī)律等方面的知識(shí)。
四、結(jié)論
從博弈論與戰(zhàn)略資源的視角我們都可以看出，經(jīng)營(yíng)實(shí)力相當(dāng)(服務(wù)類型、技術(shù)技能可不同)的旅游聯(lián)盟成員匹配性良好，聯(lián)盟較穩(wěn)定。經(jīng)營(yíng)實(shí)力懸殊的聯(lián)盟成員存在對(duì)共同收益的掠奪傾向，小企業(yè)可能搭大企業(yè)的便車，大企業(yè)也可能以強(qiáng)勢(shì)的談判實(shí)力要求更高的利益分成，成員匹配性較差，從而導(dǎo)致聯(lián)盟失效或解體。中國(guó)名酒店組織以很高的進(jìn)入壁壘確保了成員的實(shí)力相當(dāng)，使聯(lián)盟穩(wěn)定；而“大拇指”、“走遍之旅”兩大聯(lián)合體的成員中，大中小旅行社都有，構(gòu)成復(fù)雜且退出壁壘低，故聯(lián)盟很不穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)：
[1]柳春鋒.旅游聯(lián)盟成功運(yùn)作關(guān)鍵影響因素研究[J].商業(yè)研究，2006，(6).
[2]柳春鋒.從戰(zhàn)略資源看聯(lián)盟類型[N].中國(guó)旅游報(bào)，2005-06-01.
[3]柳春鋒.淺析我國(guó)經(jīng)濟(jì)型飯店的發(fā)展模式[J].商業(yè)研究，2004，(4).
[4]黎潔.兼并、收購(gòu)、戰(zhàn)略聯(lián)盟——國(guó)外飯店集團(tuán)發(fā)展的新動(dòng)向[J].中外飯店，1998，(3).
[5]孫健，唐愛(ài)朋，宋曉萌.企業(yè)兼并與戰(zhàn)略聯(lián)盟模式選擇的博弈分析[J].山東工商學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，(1).
[6]MarcjannaM.Augustyn，TimKnowles，SuccessofTourismPartnerships：AFocusonYork，TourismManage-ment，June21，2000.
【關(guān)鍵詞】PKI；數(shù)字簽名算法；加密解密
一、PKI系統(tǒng)基本組成
PKI是一個(gè)以公鑰密碼技術(shù)為基礎(chǔ)，數(shù)字證書為媒介，結(jié)合對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密技術(shù)，將個(gè)人的信息和公鑰綁在一起的系統(tǒng)。其主要目的是通過(guò)管理密鑰和證書，為用戶建立一個(gè)安全、可信的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，使用戶可以在網(wǎng)絡(luò)上方便地使用加密和數(shù)字簽名技術(shù)，在Internet上驗(yàn)證通信雙方身份，從而保證了互聯(lián)網(wǎng)上所傳輸信息的真實(shí)性、完整性、機(jī)密性和不可否認(rèn)性。完整的PKI系統(tǒng)包括一個(gè)RA中心、CA中心、用戶終端系統(tǒng)EE、證書/CRL資料庫(kù)和秘鑰管理系統(tǒng)。
二、PKI系統(tǒng)提供的服務(wù)
PKI作為安全基礎(chǔ)設(shè)施，主要提供的服務(wù)有保密、身份認(rèn)證服務(wù)、驗(yàn)證信息完整以及電子商務(wù)中的不可抵賴。
1.保密
所謂保密就是提供信息的保密，包括存儲(chǔ)文件和傳輸信息的保密性，所有需要保密的信息都加密，這樣即使被攻擊者獲取到也只是密文形式，攻擊者沒(méi)有解密密鑰，無(wú)法得到信息的真實(shí)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的保護(hù)。PKI提供了保密，并且這個(gè)服務(wù)對(duì)于所有用戶都是透明的。
2.身份認(rèn)證服務(wù)
PKI的認(rèn)證服務(wù)在ITU-TX.509標(biāo)準(zhǔn)中定義為強(qiáng)鑒別服務(wù)，即采用公開(kāi)密鑰技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)和安全的認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行強(qiáng)鑒別的服務(wù)。
3.完整
完整就是保證數(shù)據(jù)在保存或傳輸過(guò)程中沒(méi)有被非法篡改，PKI體系中采用對(duì)信息的信息摘要進(jìn)行數(shù)字簽名的方式驗(yàn)證信息的完整性。
4.不可抵賴
不可抵賴是對(duì)參與者對(duì)做過(guò)某件事提供一個(gè)不可抵賴的證據(jù)。在PKI體系中，發(fā)送方的數(shù)字簽名就是不可抵賴的證據(jù)。
三、基于PKI的數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)
基于PKI的數(shù)字簽名，用戶首先向PKI的RA中心注冊(cè)自己的信息，RA審核用戶信息，審核通過(guò)則向CA中心發(fā)起證書申請(qǐng)請(qǐng)求，CA中心為用戶生成秘鑰對(duì)，私鑰私密保存好，公鑰和用戶信息打包并用CA私鑰進(jìn)行數(shù)字簽名，形成數(shù)字證書并在CA服務(wù)器的證書列表，用戶到證書列表查看并下載證書。
假設(shè)用戶A要向用戶B發(fā)送信息M，用戶A首先對(duì)信息進(jìn)行哈希函數(shù)h運(yùn)算得到M的信息摘要hA，再用自己的私鑰DA對(duì)hA進(jìn)行加密得到數(shù)字簽名Sig(hA）。將明文M、數(shù)字簽名Sig(hA）以及A的證書CertA組成信息包，用B的公鑰EB加密得到密文C并傳送給B。其中數(shù)字簽名與信息原文一起保存，私鑰DA只有用戶A擁有，因此別人不可能偽造A的數(shù)字簽名；又由于B的私鑰只有B擁有，所以只有B可以解密該信息包，這樣就保證了信息的保密性。
四、基于PKI體系結(jié)構(gòu)的數(shù)字簽名安全性分析
從基于PKI數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和驗(yàn)證過(guò)程中我們知道，數(shù)字簽名的安全性取決于以下幾點(diǎn)：
1.CA服務(wù)器確實(shí)安全可靠，用戶的證書不會(huì)被篡改。CA服務(wù)器的安全性主要包括物理安全和系統(tǒng)安全。所謂物理安全是指CA服務(wù)器放置在物理環(huán)境安全的地方，不會(huì)有水、火、蟲害、灰塵等的危害；系統(tǒng)安全是指服務(wù)器系統(tǒng)的安全，可以由計(jì)算機(jī)安全技術(shù)與防火墻技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
2.用戶私鑰確實(shí)被妥善管理，沒(méi)有被篡改或泄露?，F(xiàn)在采用的技術(shù)是USB Key或智能卡存儲(chǔ)用戶私鑰，并由用戶用口令方式保護(hù)私鑰，而且實(shí)現(xiàn)了私鑰不出卡，要用私鑰必須插卡，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)了私鑰不會(huì)被篡改和泄露。
3.數(shù)字簽名方案的安全性好?；赑KI公鑰加密技術(shù)的數(shù)字簽名是建立在一些難解的數(shù)學(xué)難題的基礎(chǔ)上，其中基于RSA算法的簽名方案應(yīng)用最多。RSA算法是基于大數(shù)分解的困難性，目前當(dāng)模數(shù)達(dá)到1024位時(shí)，分解其因子幾乎是不可能的，未來(lái)十年內(nèi)也是安全的。但是由于RSA算法保存了指數(shù)運(yùn)算的特性，RSA不能抵御假冒攻擊，就算攻擊者不能破解密鑰，也可進(jìn)行假冒攻擊實(shí)現(xiàn)消息破譯和騙取用戶簽名。
六、總結(jié)
在電子商務(wù)交易的過(guò)程中，PKI系統(tǒng)是降低電子商務(wù)交易風(fēng)險(xiǎn)的一種常用且有效的方法，本文介紹了PKI系統(tǒng)的組成，PKI系統(tǒng)提供的服務(wù)，分析了基于PKI通信的安全性，其安全主要通過(guò)數(shù)字證書和數(shù)字簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)，而數(shù)字簽名的安全性則主要依賴于簽名方案，在研究和分析現(xiàn)有數(shù)字簽名方案的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的新方案，即添加隨機(jī)因子和時(shí)間戳的RSA簽名方案，新方案增加了通信雙方交互次數(shù)，雖然系統(tǒng)效率有所降低，但提高了方案的安全性，并且新方案既可保證信息的保密性、完整性，又使得通信雙方都具備了不可抵賴性，具有很高安全性和較強(qiáng)的實(shí)用意義。
參考文獻(xiàn)
[1]劉穎.基于身份的數(shù)字簽名的研究[D].西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006,1.
[2]段保護(hù).一種改進(jìn)的基于時(shí)間戳的數(shù)字簽名方案[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009,3.
[3]陳昕.基于一次性口令的身份認(rèn)證系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D].南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009,5.
[4]潘恒.電子商務(wù)環(huán)境下基于PKI的信任問(wèn)題研究[D].信息工程大學(xué)博士學(xué)位論文,2006,10.
[5]張寧.電子商務(wù)安全性分析[D].北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文,2007,3.
[6]任曉東.基于PKI的認(rèn)證中心研究與實(shí)現(xiàn)[D].西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008,5.
論文摘要:密碼技術(shù)是信息安全的核心技術(shù)公鑰密碼在信息安全中擔(dān)負(fù)起密鑰協(xié)商、數(shù)字簽名、消息認(rèn)證等重要角色，已成為最核心的密碼。本文介紹了數(shù)字簽名技術(shù)的基本功能、原理和實(shí)現(xiàn)條件，并實(shí)現(xiàn)了基于rsa的數(shù)字簽名算法
0.引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的資源共享滲透到人們的日常生活中，在眾多領(lǐng)域上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上信息傳輸、無(wú)紙化辦公。因此，信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)陌踩?、可靠性日趨受到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者和網(wǎng)絡(luò)用戶的重視數(shù)字簽名技術(shù)是實(shí)現(xiàn)交易安全的核心技術(shù)之一，在保障電子數(shù)據(jù)交換((edi)的安全性上是一個(gè)突破性的進(jìn)展，可以解決否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問(wèn)題
1.數(shù)字簽名
1.1數(shù)字簽名技術(shù)的功能
數(shù)字簽名必須滿足三個(gè)性質(zhì)
(1)接受者能夠核實(shí)并確認(rèn)發(fā)送者對(duì)信息的簽名，但不能偽造簽名
(2)發(fā)送者事后不能否認(rèn)和抵賴對(duì)信息的簽名。
(3)當(dāng)雙方關(guān)于簽名的真?zhèn)伟l(fā)生爭(zhēng)執(zhí)時(shí)，能找到一個(gè)公證方做出仲裁，但公證方不能偽造這一過(guò)程
常用的數(shù)字簽名技術(shù)有rsa簽名體制、robin簽名體制、e1gamal簽名體制及在其基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的數(shù)字簽名規(guī)范dss簽名體制。
1.2數(shù)字簽名技術(shù)的原理
為了提高安全性，可以對(duì)簽名后的文件再進(jìn)行加密。假如發(fā)送方a要給接收方b發(fā)送消息m，那么我們可以把發(fā)送和接收m的過(guò)程簡(jiǎn)單描述如下:
(1)發(fā)送方a先要將傳送的消息m使用自己的私有密鑰加密算法e(al)進(jìn)行簽名，得v=e(al(m))其中，a的私有加密密鑰為al;
(2)發(fā)送方a用自己的私有密鑰對(duì)消息加密以后，再用接收方b的公開(kāi)密鑰算法ebl對(duì)簽名后的消息v進(jìn)行加密，得c=e(b l (v))。其中，b的公開(kāi)加密密鑰為6l.
(3)最后，發(fā)送方a將加密后的簽名消息c傳送給接收方b
(4)接收方b收到加密的消息c后，先用自己的私有密鑰算法d(62)對(duì)c進(jìn)行解密，得v=d(h2揮))其中，b的私有解密密鑰為62(5)然后接收方再用發(fā)送方a的公開(kāi)密鑰算法d(a2)對(duì)解密后的消息v再進(jìn)行解密，得m=d(a2(v))。其中，,a的公開(kāi)解密密鑰為a2=這就是數(shù)字簽名技術(shù)的基本原理。如果第三方想冒充a向b發(fā)送消息，因?yàn)樗恢?a的密鑰，就無(wú)法做出a對(duì)消息的簽名如果a想否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)送消息給b.因?yàn)橹挥衋的公鑰才能解開(kāi)a對(duì)消息的簽名，.a也無(wú)法否認(rèn)其對(duì)消息的簽名數(shù)字簽名的過(guò)程圖l如下:
2. rsa算法
2.1 rsa算法的原理
rsa算法是第一個(gè)成熟的、迄今為止理論上最成功的公開(kāi)密鑰密碼體制，該算法由美國(guó)的rivest,shamir,adle~三人于1978年提出。它的安全性基于數(shù)論中的enle:定理和計(jì)算復(fù)雜性理論中的下述論斷:求兩個(gè)大素?cái)?shù)的乘積是容易計(jì)算的，但要分解兩個(gè)大素?cái)?shù)的乘積，求出它們的素因子則是非常困難的.它屬于np一完全類
2.2 rsa算法
密鑰的產(chǎn)生
①計(jì)算n用戶秘密地選擇兩個(gè)大素?cái)?shù)f和9，計(jì)算出n=p*q, n稱為rsa算法的模數(shù)明文必須能夠用小于n的數(shù)來(lái)表示實(shí)際上n是幾百比特長(zhǎng)的數(shù)
②計(jì)算 (n)用戶再計(jì)算出n的歐拉函數(shù)(n)二(p-1)*(q-1),(n)定義為不超過(guò)n并與n互素的數(shù)的個(gè)數(shù)③選擇。。用戶從[(0, (n)一1〕中選擇一個(gè)與}(n)互素的數(shù)b做為公開(kāi)的加密指數(shù)
4計(jì)算d。用戶計(jì)算出滿足下式的d : ed = 1 mal (n)(a與h模n同余.記為a二h mnd n)做為解密指數(shù)。
⑤得出所需要的公開(kāi)密鑰和秘密密鑰:公開(kāi)密鑰(加密密鑰):pk={e,n} ;
秘密密鑰(解密密鑰);sk=(d,n}
加密和解密過(guò)程如下:
設(shè)消息為數(shù)m(m<n)
設(shè)c=(md)mod n，就得到了加密后的消息c;
設(shè)m=(ce)mod n，就得到了解密后的消息m。其中，上面的d和e可以互換
由于rsa算法具有以下特點(diǎn):加密密鑰(即公開(kāi)密鑰)pk是公開(kāi)信息，而解密密鑰(即秘密密鑰))sk是需要保密的。加密算法e和解密算法d也都是公開(kāi)的。雖然秘密密鑰sk是由公開(kāi)密鑰pk決定的，但卻不能根據(jù)pk計(jì)算出sk。它們滿足條件:①加密密鑰pk對(duì)明文m加密后，再用解密密鑰sk解密，即可恢復(fù)出明文，或?qū)憺?dsk(esk(m))= m②加密密鑰不能用來(lái)解密，即((d娜e,c}m)) } m③在計(jì)算機(jī)上可以容易地產(chǎn)生成對(duì)的pk和sk}④從已知的pk實(shí)際上不可能推導(dǎo)出sk⑤加密和解密的運(yùn)算可以對(duì)調(diào)，即:e}(m)(es}(m)(m))=m所以能夠防止身份的偽造、冒充，以及對(duì)信息的篡改。
3. rsa用于數(shù)字簽名系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
rsa竿名討程如下圖2所示:
論文摘要:密碼技術(shù)是信息安全的核心技術(shù)公鑰密碼在信息安全中擔(dān)負(fù)起密鑰協(xié)商、數(shù)字簽名、消息認(rèn)證等重要角色，已成為最核心的密碼。本文介紹了數(shù)字簽名技術(shù)的基本功能、原理和實(shí)現(xiàn)條件，并實(shí)現(xiàn)了基于RSA的數(shù)字簽名算法
0.引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的資源共享滲透到人們的日常生活中，在眾多領(lǐng)域上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上信息傳輸、無(wú)紙化辦公。因此，信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)陌踩?、可靠性日趨受到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者和網(wǎng)絡(luò)用戶的重視數(shù)字簽名技術(shù)是實(shí)現(xiàn)交易安全的核心技術(shù)之一，在保障電子數(shù)據(jù)交換((EDI)的安全性上是一個(gè)突破性的進(jìn)展，可以解決否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問(wèn)題
1.數(shù)字簽名
1.1數(shù)字簽名技術(shù)的功能
數(shù)字簽名必須滿足三個(gè)性質(zhì)
(1)接受者能夠核實(shí)并確認(rèn)發(fā)送者對(duì)信息的簽名，但不能偽造簽名
(2)發(fā)送者事后不能否認(rèn)和抵賴對(duì)信息的簽名。
(3)當(dāng)雙方關(guān)于簽名的真?zhèn)伟l(fā)生爭(zhēng)執(zhí)時(shí)，能找到一個(gè)公證方做出仲裁，但公證方不能偽造這一過(guò)程
常用的數(shù)字簽名技術(shù)有RSA簽名體制、Robin簽名體制、E1Gamal簽名體制及在其基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的數(shù)字簽名規(guī)范DSS簽名體制。
1.2數(shù)字簽名技術(shù)的原理
為了提高安全性，可以對(duì)簽名后的文件再進(jìn)行加密。假如發(fā)送方A要給接收方B發(fā)送消息M，那么我們可以把發(fā)送和接收M的過(guò)程簡(jiǎn)單描述如下:
(1)發(fā)送方A先要將傳送的消息M使用自己的私有密鑰加密算法E(al)進(jìn)行簽名，得V=E(al(M))其中，A的私有加密密鑰為al;
(2)發(fā)送方A用自己的私有密鑰對(duì)消息加密以后，再用接收方B的公開(kāi)密鑰算法Ebl對(duì)簽名后的消息V進(jìn)行加密，得C=E(b l (V))。其中，B的公開(kāi)加密密鑰為6l.
(3)最后，發(fā)送方A將加密后的簽名消息C傳送給接收方B
(4)接收方B收到加密的消息C后，先用自己的私有密鑰算法D(62)對(duì)C進(jìn)行解密，得V=D(h2揮))其中，B的私有解密密鑰為62(5)然后接收方再用發(fā)送方A的公開(kāi)密鑰算法D(a2)對(duì)解密后的消息V再進(jìn)行解密，得M=D(a2(V))。其中，,A的公開(kāi)解密密鑰為a2=這就是數(shù)字簽名技術(shù)的基本原理。如果第三方想冒充A向B發(fā)送消息，因?yàn)樗恢?a的密鑰，就無(wú)法做出A對(duì)消息的簽名如果A想否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)送消息給B.因?yàn)橹挥蠥的公鑰才能解開(kāi)A對(duì)消息的簽名，.a也無(wú)法否認(rèn)其對(duì)消息的簽名數(shù)字簽名的過(guò)程圖l如下:
2. RSA算法
2.1 RSA算法的原理
RSA算法是第一個(gè)成熟的、迄今為止理論上最成功的公開(kāi)密鑰密碼體制，該算法由美國(guó)的Rivest,Shamir,Adle~三人于1978年提出。它的安全性基于數(shù)論中的Enle:定理和計(jì)算復(fù)雜性理論中的下述論斷:求兩個(gè)大素?cái)?shù)的乘積是容易計(jì)算的，但要分解兩個(gè)大素?cái)?shù)的乘積，求出它們的素因子則是非常困難的.它屬于NP一完全類
2.2 RSA算法
密鑰的產(chǎn)生
①計(jì)算n用戶秘密地選擇兩個(gè)大素?cái)?shù)F和9，計(jì)算出n=p*q, n稱為RSA算法的模數(shù)明文必須能夠用小于n的數(shù)來(lái)表示實(shí)際上n是幾百比特長(zhǎng)的數(shù)
②計(jì)算 (n)用戶再計(jì)算出n的歐拉函數(shù)(n)二(P-1)*(q-1),(n)定義為不超過(guò)n并與n互素的數(shù)的個(gè)數(shù)③選擇。。用戶從[(0, (n)一1〕中選擇一個(gè)與}(n)互素的數(shù)B做為公開(kāi)的加密指數(shù)
4計(jì)算d。用戶計(jì)算出滿足下式的d : ed = 1 mal (n)(a與h模n同余.記為a二h mnd n)做為解密指數(shù)。
⑤得出所需要的公開(kāi)密鑰和秘密密鑰:公開(kāi)密鑰(加密密鑰):PK={e,n} ;
秘密密鑰(解密密鑰);SK=(d,n}
加密和解密過(guò)程如下:
設(shè)消息為數(shù)M(M<n)
設(shè)C=(Md)mod n，就得到了加密后的消息C;
設(shè)M=(Ce)mod n，就得到了解密后的消息M。其中，上面的d和e可以互換
由于RSA算法具有以下特點(diǎn):加密密鑰(即公開(kāi)密鑰)PK是公開(kāi)信息，而解密密鑰(即秘密密鑰))SK是需要保密的。加密算法E和解密算法D也都是公開(kāi)的。雖然秘密密鑰SK是由公開(kāi)密鑰PK決定的，但卻不能根據(jù)PK計(jì)算出SK。它們滿足條件:①加密密鑰PK對(duì)明文M加密后，再用解密密鑰SK解密，即可恢復(fù)出明文，或?qū)憺?Dsk(Esk(M))= M②加密密鑰不能用來(lái)解密，即((D娜e,c}M)) } M③在計(jì)算機(jī)上可以容易地產(chǎn)生成對(duì)的PK和SK}④從已知的PK實(shí)際上不可能推導(dǎo)出SK⑤加密和解密的運(yùn)算可以對(duì)調(diào)，即:E}(M)(Es}(M)(M))=M所以能夠防止身份的偽造、冒充，以及對(duì)信息的篡改。
3. RSA用于數(shù)字簽名系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
RSA竿名討程如下圖2所示:
論文摘要：分析數(shù)字簽名的功能、原理及其與傳統(tǒng)手寫簽名的差別，對(duì)基于身份的數(shù)字簽名進(jìn)行了探討，給出了數(shù)字簽名在電子政務(wù)中的具體應(yīng)用。
論文關(guān)鍵詞：數(shù)字簽名：電子政務(wù)；信息安全
1概述
1．1概念與功能
數(shù)字簽名是防止他人對(duì)傳輸?shù)奈募M(jìn)行破壞．以及確定發(fā)信人的身份的手段該技術(shù)在數(shù)據(jù)單元上附加數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)單元進(jìn)行秘密變換．這種數(shù)據(jù)和變換允許數(shù)據(jù)單元的接收者用以確認(rèn)數(shù)據(jù)單元來(lái)源和數(shù)據(jù)單元的完整性，從而達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)，防止被人進(jìn)行偽造的目的。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，數(shù)字簽名是指用密碼算法，對(duì)待發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，生成一段數(shù)據(jù)摘要信息附在原文上一起發(fā)送，接受方對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，判斷原文真?zhèn)纹浜灻枷胧呛灻荒苣弦粋€(gè)人(個(gè)體)創(chuàng)建，但可以被任何人校驗(yàn)．
數(shù)字簽名技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)的否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問(wèn)題，滿足上述要求的數(shù)字簽名技術(shù)有如下主要功能：(1)發(fā)送者事后不能否認(rèn)自己發(fā)送的簽名；(2)接收者能夠核實(shí)發(fā)送者發(fā)送的簽名；(3)接收者不能偽造發(fā)送者的簽名；(4)接收者不能對(duì)發(fā)送者的原文進(jìn)行篡改；(5)數(shù)據(jù)交換中的某一用戶不能冒充另一用戶作為發(fā)送者或接收者
1．2數(shù)字簽名與傳統(tǒng)手寫簽名差別
(1)簽署文件方面：一個(gè)手寫簽名是所簽文件的物理部分，而數(shù)字簽名不是，所以要使用其他的辦法將數(shù)字簽名與所簽文件“綁定”。
(2)驗(yàn)證方面：一個(gè)手寫簽名是通過(guò)和一個(gè)真實(shí)的手寫簽名相比較來(lái)驗(yàn)證的而數(shù)字簽名是通過(guò)一個(gè)公開(kāi)的驗(yàn)證算法來(lái)驗(yàn)證：
(3)簽名的復(fù)制：一個(gè)手寫簽名不容易被復(fù)制，因?yàn)閺?fù)制品通常比較容易被鑒別來(lái)：而數(shù)字簽名很容易被復(fù)制，因?yàn)橐粋€(gè)文件的數(shù)字簽名的復(fù)制品和原文件是一樣的：所以要使用數(shù)字時(shí)問(wèn)戳等特殊的技術(shù)避免數(shù)字簽名的重復(fù)使用。
(4)手書簽名是模擬的，且因人而異。數(shù)字簽名是0和1的數(shù)字串，因人和消息而異。
一個(gè)安全有效的簽名方案必須滿足以下要求：1)任何人都可以驗(yàn)證簽名的有效性；2)除了合法的簽名者外，其他人偽造簽名是困難的；3)對(duì)一個(gè)消息的簽名不可復(fù)制為另一個(gè)消息的簽名；4)簽名的消息不可被篡改，一旦被篡改，則任何人都可以發(fā)現(xiàn)消息與簽名的不一致；5)簽名者事后不能否認(rèn)自己的簽名。
安全的數(shù)字簽名實(shí)現(xiàn)的條件：發(fā)方必須向收方提供足夠的非保密信息，以便使其能驗(yàn)證消息的簽名，但又不能泄露用于產(chǎn)生簽名的機(jī)密信息，以防止他人偽造簽名。此外，還有賴于仔細(xì)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議：
2原理
數(shù)字簽名有兩種：一種是對(duì)整體消息的簽名，一種是對(duì)壓縮消息的簽名。每一種又可分為兩個(gè)子類：一類是確定性(Deterministi)數(shù)字簽名，其明文與密文是一一對(duì)應(yīng)的，它對(duì)特定消息的簽名不變化；一類是隨機(jī)化的(Randomized)或概率式數(shù)字簽名。
目前的數(shù)字簽名技術(shù)大多是建立在公共密鑰體制的基礎(chǔ)上，其工作原理是：
(1)簽名：發(fā)方將原文用哈希算法求得數(shù)字摘要，用簽名私鑰對(duì)數(shù)字摘要加密得數(shù)字簽名，將原文與數(shù)字簽名一起發(fā)送給接受方。
簽名體制=(M，S，K，v)，其中M：明文空間，S：簽名的集合，K：密鑰空間，V：證實(shí)函數(shù)的值域，由真、偽組成。
簽名算法：對(duì)每一m∈M和每一k∈K，易于計(jì)算對(duì)m的簽名s=Sigk(M)∈S
簽名算法或簽名密鑰是秘密的，只有簽名人掌握。
(2)驗(yàn)證：收方驗(yàn)證簽名時(shí)，用發(fā)方公鑰解密數(shù)字簽名，得出數(shù)字摘要；收方將原文采用同樣哈希算法又得一新的數(shù)字摘要，將兩個(gè)數(shù)字摘要進(jìn)行比較，如果二者匹配，說(shuō)明經(jīng)簽名的電子文件傳輸成功。
驗(yàn)證算法：
Verk(S，M)∈{真，偽}={0，l1
3基于身份的數(shù)字簽名
3．1優(yōu)勢(shì)
1984年Shamir提出基于身份的加密、簽名、認(rèn)證的設(shè)想，其中身份可以是用戶的姓名、身份證號(hào)碼、地址、電子郵件地址等。系統(tǒng)中每個(gè)用戶都有一個(gè)身份，用戶的公鑰就是用戶的身份，或者是可以通過(guò)一個(gè)公開(kāi)的算法根據(jù)用戶的身份可以容易地計(jì)算出來(lái)，而私鑰則是由可信中心統(tǒng)一生成。在基于身份的密碼系統(tǒng)中，任意兩個(gè)用戶都可以安全通信，不需要交換公鑰證書，不必保存公鑰證書列表，也不必使用在線的第三方，只需一個(gè)可信的密鑰發(fā)行中心為每個(gè)第一次接入系統(tǒng)的用戶分配一個(gè)對(duì)應(yīng)其公鑰的私鑰就可以了?；谏矸莸拿艽a系統(tǒng)不存在傳統(tǒng)CA頒發(fā)證書所帶來(lái)的存儲(chǔ)和管理開(kāi)銷問(wèn)題。
3．2形式化定義
基于身份的數(shù)字簽名由以下4個(gè)算法組成，
Setup(系統(tǒng)初始化)：輸入一個(gè)安全參數(shù)k，輸出系統(tǒng)參數(shù)param、和系統(tǒng)私鑰mk，該算法由密鑰產(chǎn)生機(jī)構(gòu)PKG運(yùn)行，最后PKG公開(kāi)params，保存mk。Extract(用戶密鑰生成)：輸入params、mk和用戶的身份ID，輸出用戶的私鑰diD，該算法由PKG完成，PKG用安全的信道將diD返回給用戶。Sign(簽名)：輸入一個(gè)安全參數(shù)r、params、diD以及消息M，輸出對(duì)}肖息M的簽名盯，該算法由用戶實(shí)現(xiàn)。Verify(驗(yàn)證)：輸入params、簽名人身份ID、消息m和簽名，輸出簽名驗(yàn)證結(jié)果1或0，代表真和偽，該算法由簽名的驗(yàn)證者完成。其中，簽名算法和驗(yàn)證算法與一般簽名方案形式相同。
4數(shù)字簽名在電子政務(wù)中的應(yīng)用
4．1意義
數(shù)字簽名的過(guò)程和政務(wù)公文的加密／解密過(guò)程雖然都使用公開(kāi)密鑰體系，但實(shí)現(xiàn)的過(guò)程正好相反，使用的密鑰對(duì)也各不相同。數(shù)字簽名使用的是發(fā)送方的密鑰對(duì)，發(fā)送方用自己的私鑰進(jìn)行加密，接收方用發(fā)送方的公鑰進(jìn)行解密。這是一個(gè)一對(duì)多的關(guān)系，即任何擁有發(fā)送方公鑰的人都可以驗(yàn)證數(shù)字簽名的正確性。政務(wù)公文的加密／解密則使用接收方的密鑰對(duì)，這是多對(duì)一的關(guān)系，即任何知道接收方公鑰的人都可以向接收方發(fā)送加密公文，只有唯一擁有接收方私鑰的人才能對(duì)公文解密。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通常一個(gè)用戶擁有兩個(gè)密鑰對(duì)，一個(gè)密鑰對(duì)用來(lái)對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行加密，解密；另一個(gè)密鑰對(duì)用來(lái)對(duì)公文進(jìn)行加密懈密，這種方式提供了更高的安全性。
4．2形式
4．2．1個(gè)人單獨(dú)簽名
由于政務(wù)公文的文件相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較大，所以一般需要先對(duì)所要傳輸?shù)脑倪M(jìn)行加密壓縮后形成一個(gè)文件摘要，然后對(duì)這個(gè)文件摘要進(jìn)行數(shù)字簽名。一般由兩個(gè)階段組成：對(duì)原文的數(shù)字簽名和對(duì)數(shù)字簽名的驗(yàn)證。
(1)對(duì)原文的數(shù)字簽名
先采用單向散列哈希算法對(duì)所要傳輸?shù)恼?wù)公文x進(jìn)行加密計(jì)算和壓縮，推算出一個(gè)文件摘要z。然后，公文的發(fā)送方用自己的私鑰SKA對(duì)其加密后形成數(shù)字簽名Y，并將該數(shù)字簽名附在所要傳送的政務(wù)公文后形成一個(gè)完整的信息包(X+Y)。再用接收方的公鑰PKB對(duì)該信息包進(jìn)行加密后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給接收方。
(2)對(duì)數(shù)字簽名的驗(yàn)證
接收方收到該信息包后，首先用自己的私鑰SKB對(duì)整個(gè)信息包進(jìn)行解密，得到兩部分信息：數(shù)字簽名部分Y和政務(wù)公文原文部分x；其次，接收方利用發(fā)送方的公鑰PKA對(duì)數(shù)字簽名部分進(jìn)行解密，得到一個(gè)文件摘要Z；接著，接收方也采用單向散列哈希算法對(duì)所收到的政務(wù)公文原文部分進(jìn)行加密壓縮，推算出另外一個(gè)文件摘要z1。由于原文的任何改動(dòng)都會(huì)使推算出的文件摘要發(fā)生變化，所以只要比較兩個(gè)文件摘要z和z1就可以知道公文在傳輸途中是否被篡改以及公文的來(lái)源所在。如果兩個(gè)文件摘要相同，那么接收方就能確認(rèn)該數(shù)字簽名是發(fā)送方的，并且說(shuō)明文件在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被破壞。通過(guò)數(shù)字簽名能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原始報(bào)文的鑒別。
4．2．2多重?cái)?shù)字簽名
關(guān)鍵詞:橢圓曲線 數(shù)字簽名 RSA
中圖分類號(hào):TH11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-3973 (2010) 02-096-02
1概述
數(shù)字簽名技術(shù)是信息安全機(jī)制中的一種重要技術(shù)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子商務(wù)和通信系統(tǒng)中,包括身份認(rèn)證,數(shù)據(jù)完整性,不可否認(rèn)性等方面,甚至在日常的電子郵件中也有應(yīng)用。數(shù)字簽名提出的目的就是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下模擬日常的手工簽名或印章,它可以抵御冒充、篡改、偽造、抵賴問(wèn)題。數(shù)字簽名的安全特性是:不可否認(rèn)性,不可偽造性。
數(shù)字簽名算法一般采用非對(duì)稱密鑰密碼體制來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)的數(shù)字簽名算法有:RSA,其安全性是基于求解離散對(duì)數(shù)的困難性;DSA,其安全性是基于對(duì)有限域的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題的不可實(shí)現(xiàn)性;ECDSA(橢圓曲線數(shù)字簽名算法,Elliptic CurveDigital Signature Algorithm),其安全性給予橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問(wèn)題的不可實(shí)現(xiàn)性)等 。
在本文中首先介紹RSA和橢圓曲線域數(shù)字簽名算法ECDSA簽名與驗(yàn)證過(guò)程,然后比較兩種算法在抗攻擊性能,密鑰大小,系統(tǒng)消耗,求解難度等方面的不同。
2基于RSA數(shù)字簽名算法
RSA用到了初等數(shù)論中的一個(gè)重要定理-歐拉定理,其安全性依賴于數(shù)的因數(shù)分解的困難性。RSA的簽名產(chǎn)生和簽名認(rèn)證過(guò)程如下 :
(1)隨機(jī)選擇兩個(gè)素?cái)?shù)p和q,滿足|p|≈|q|;
(2)計(jì)算n=pq, (n)=(p-1)(q-l) ;
(3)隨機(jī)選擇整數(shù)e< (n),滿足gcd(e, (n))=1;計(jì)算整數(shù)d,滿足E*d1mod(n) ;
(4)p,q和 (n)保密,公鑰為(n,e),私鑰為d;
(5)對(duì)消息M進(jìn)行數(shù)字摘要運(yùn)算,得到摘要S;
(6)對(duì)摘要值S生成簽名:V=Sd mod n;
(7)接收方驗(yàn)證簽名:計(jì)算s=Ve mod n,并對(duì)消息M用同一數(shù)字摘要算法進(jìn)行摘要運(yùn)算,得到摘要值S。若S=s則通過(guò)簽名認(rèn)證。
3橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)
設(shè)橢圓曲線公鑰密碼系統(tǒng)參數(shù)為(),其中是有限域,E是Fq上的橢圓曲線,G是E上的一個(gè)有理點(diǎn),稱為基點(diǎn),G的階為q(q為素?cái)?shù)), a,b是橢圓曲線E的系數(shù),h是一個(gè)單向安全的哈希函數(shù)。
已知:待簽名消息M,域參數(shù)D=(q,f(x),a,b,G,n,h)及密鑰對(duì)(x,y)ECDSA簽名的產(chǎn)生 :
3.1簽名算法
(1)選取一個(gè)隨機(jī)或偽隨機(jī)數(shù) ;
(2)計(jì)算 ,且如果 r=0,則返回第一步;
(3)計(jì)算 ,若s=0則返回第一步;
(4)對(duì)消息m的簽名為(r,s);
3.2驗(yàn)證算法
(1)計(jì)算 ;
(2)計(jì)算;
(3)計(jì)算,如果v=r則簽名正確,否則驗(yàn)證失敗。
4算法比較與分析
數(shù)字簽名主要是利用公鑰密碼學(xué)構(gòu)造的,RSA和ECC它們是基于不同的數(shù)學(xué)難題基礎(chǔ)上的,而且不同的密碼算法以及簽名體制有不同的算法復(fù)雜度。RSA的破譯和求解難度是亞指數(shù)級(jí) 的,國(guó)家公認(rèn)的對(duì)于RSA最有效都是攻擊方法是用一般數(shù)篩選方法去破譯和攻擊RSA;而ECDSA的破譯和求解難度基本上是指數(shù)級(jí) 的,Pollard rho算法是目前破解一般ECDSA最有效的算法。
4.1RSA和ECDSA的密鑰長(zhǎng)度比較
表1RSA與ECDSA的密鑰長(zhǎng)度和抗攻擊性比較
4.2RSA和ECDSA的優(yōu)缺點(diǎn)的比較
ECC與RSA和離散對(duì)數(shù)系統(tǒng)的比較可知,160比特的ECC強(qiáng)度可大致相當(dāng)于1024比特的RSA/DSA。這樣,在相當(dāng)安全強(qiáng)度下,ECC的較短的密鑰長(zhǎng)度可提高電子交易的速度,減少存儲(chǔ)空間。下面對(duì)RSA和ECDSA在其他方便進(jìn)行比較:研究表明,在同樣安全級(jí)別的密碼體制中,ECDSA的密鑰規(guī)模小,節(jié)省帶寬和空間,尤其適合一些計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間受限的應(yīng)用領(lǐng)域,從而研究ECDSA的快速實(shí)現(xiàn)一直被認(rèn)為有其重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
注釋:
張曉華,李宏佳,魏權(quán)利.橢圓曲線數(shù)字簽名算法(ECDSA)軟件仿真的研究[C]. 中國(guó)電子學(xué)會(huì)第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)暨第一屆全國(guó)網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(上).2008,1(Z) 607-611.
劉學(xué)清,李梅,宋超等.基于RSA的數(shù)字簽名算法及其快速實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2009.
賈良.基于橢圓曲線的數(shù)字簽名的分析與設(shè)計(jì)[D].學(xué)位論文.中北大學(xué),2009.
