第六章 数字签名技术与CA认证技术
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第六章 电子商务安全技术
乙公钥和乙密钥
乙方：
（乙密钥和甲公钥）
用乙公 钥加密
用乙密 钥解密
28
甲方： （甲密钥和乙公钥）
乙方： （乙密钥和甲公钥）
用甲密 钥加密 甲公钥
用甲公 钥解密 甲公钥
用乙公 钥加密
用乙密 钥解密
29
二、数字签名 数字签名技术是实现交易安全的核心技 术之一，它的实现基础就是加密技术。以往 的书信或文件是根据亲笔签名或印章来证明 其真实性的。但在计算机网络中传送的报文 又如何盖章呢？这就是数字签名所要解决的 问题。数字签名必须保证以下几点： 接收者能够核实发送者对报文的签名； 发送者事后不能抵赖对报文的签名；接收者 不能伪造对报文的签名。
5
主要安全保密术语： （1）明文：通信者通信的原文；
（2）加密：对明文进行某种交换的过程；
（3）密文：对明文经过加密处理后得到的结
果； （4）密钥：在进行加密处理时需要具备的一 个可变因素；
6
（5）解密：指密文接收方合法地使用预先的
约定，由密文获得明文的过程； （6）数字签名：这是只有信息发送方才能够 进行的签名，是任何他人都无法伪造的 一段 数字串，这段特殊的数字串同时也是对相应 的文件和信息真实性的一个证明； （7）数字信封：是指利用RSA密钥对已经被 加密的信息的密码加密用的密码； （8）数字摘要：是指由Ron Rivest设计一 种加密方法，也称为Hash编码法。
7
第二节 防火墙技术 一、防火墙原理 •防火墙是综合采用适当网络 保护技术，在被保护网络周边 建立的，用于分隔被保护网络 与外部网络的系统。
•防火墙是象是在网络中有明确闭合 边界的一个网块。防火墙防范 的对象主要是来自被保护网块 外部的对网络安全的威胁。
《认证与数字签名》课件
应用
数字签名广泛应用于电子商务、金融、政务和文 娱等领域，是数字时代的基础技术。
数字证书的使用
数字证书是什么？
数字证书是一种数字身份凭证，类似于护照和驾照，用于证明数字身份和数字权利。
使用场景
数字证书广泛应用于数字收据、电子签名、VPN等场景，以确保数字身份和数字数据的安全 性和合法性。
数字签名的安全性问题
建立数字身份和信任是数字时代的基础， 只有确保数字内容的安全性和可信度，才 能加速数字经济的发展。
认证的原理和方法
原理
认证的基本原理是通过比较认证的信息或特征， 确认数字身份的真实性。
方法
• 密码口令认证 • 生物特征认证 • 多因素认证 • 信任链认证
数字签名的原理和应用
原理
数字签名通过Hash算法和非对称密钥技术，保证 数字内容的完整性和不可抵赖性。
认证与数字签名
认证与数字签名对于保障数字世界的安全性和合法性至关重要。本课程将深 入介绍相关概念、原理和实践技能，帮助你更好地理解和保护数字身份和数 据。
认证与数字签名概述
1 认证与数字签名是什么？
2 为什么认证与数字签名重要？
认证是确认数字身份的真实性，数字签名 是利用Hash算法和非对称密钥技术保证 数字内容的完整性和不可抵赖性。
1
安全风险
数字签名可能受到密码学攻击、山寨证书、中间人攻击等安全风险威胁，并带来 不可预测的经济、法律和社会风险。
2
增强安全性
采用更高强度的密码学算法和密钥管理方案、建立数字身份的管理和溯源机制、 提高数字安全意识和技能等方法可以增强数字签名的安全性。
数字签名技术的未来发展
当前技术趋势 未来发展
更多基于区块链、AI、云计算等技术的数字签 名应用出现，数字身份和数字信任建设迎来新 时代。
网上支付与结算第六章 网上安全保障系统
换，RSA算法是一种比较成熟的算法。
22
本章习题：
1、RSA算法的原理和步骤是什么？ 2、若取P=7,Q=13,e=5,计算对应的公钥和私钥，
求出明文at 的密文。
23
1) 主要功能： ●接受申请 ●证书审批 ●证书更新 ●证书查询 ●证书撤销 ●密钥更新 ●数据归档 ●内部管理 2) 实现方法： ●注册服务器 ●认证中心服务器 ●证书受理和审核机构
4
6.2.3 金融认证中心的服务
1)自身密钥的产生、存储、备份/恢复、归档和 销毁
2)提供密钥生成和分发服务 3)确定客户密钥生存周期，实施密钥吊销和更新
管理 4)为认证中心与各地注册审核发放机构的安全加
密通信提供安全密钥管理服务 5)提供密钥托管和密钥恢复服务 6)其它密钥生成和管理服务
5
6.2.3 密码系统的基本组成和RSA算法
1)基本组成 无论密码系统多么复杂，都具有四个
基本部分：
A、明文：习惯阅读的原始信息； B、密文：加密后不能直接阅读的形式； C、加密算法：明文与密文互换的数学公式； D、密钥：加密和解密的安全数字。
14
2) 数字证书及应用
(1) 数字证书的用途
签名证书： 对用户信息进行签名，保证其不可否认性； 加密证书： 对用户传送信息进行签名，保证其真实完整；
(2) 证书的传送
15
6.4.3 通信加密技术
网络安全控制和防火墙的应用
1) 网络安全控制
重要：国家安全和主权、社会稳定、民族文化
6.2 CA认证中心
6.2.1 CA认证中心的建立
1) 定义：在网上被各方都信任的专门负责 数字证书的发放和管理，以确保网上信息 安全的权威机构。 2) 标准：必须符合国际标准—X.509。 3) 形式：树形结构。 4) 作用：网上信息传输的安全保证作用。
22
本章习题：
1、RSA算法的原理和步骤是什么？ 2、若取P=7,Q=13,e=5,计算对应的公钥和私钥，
求出明文at 的密文。
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1) 主要功能： ●接受申请 ●证书审批 ●证书更新 ●证书查询 ●证书撤销 ●密钥更新 ●数据归档 ●内部管理 2) 实现方法： ●注册服务器 ●认证中心服务器 ●证书受理和审核机构
4
6.2.3 金融认证中心的服务
1)自身密钥的产生、存储、备份/恢复、归档和 销毁
2)提供密钥生成和分发服务 3)确定客户密钥生存周期，实施密钥吊销和更新
管理 4)为认证中心与各地注册审核发放机构的安全加
密通信提供安全密钥管理服务 5)提供密钥托管和密钥恢复服务 6)其它密钥生成和管理服务
5
6.2.3 密码系统的基本组成和RSA算法
1)基本组成 无论密码系统多么复杂，都具有四个
基本部分：
A、明文：习惯阅读的原始信息； B、密文：加密后不能直接阅读的形式； C、加密算法：明文与密文互换的数学公式； D、密钥：加密和解密的安全数字。
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2) 数字证书及应用
(1) 数字证书的用途
签名证书： 对用户信息进行签名，保证其不可否认性； 加密证书： 对用户传送信息进行签名，保证其真实完整；
(2) 证书的传送
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6.4.3 通信加密技术
网络安全控制和防火墙的应用
1) 网络安全控制
重要：国家安全和主权、社会稳定、民族文化
6.2 CA认证中心
6.2.1 CA认证中心的建立
1) 定义：在网上被各方都信任的专门负责 数字证书的发放和管理，以确保网上信息 安全的权威机构。 2) 标准：必须符合国际标准—X.509。 3) 形式：树形结构。 4) 作用：网上信息传输的安全保证作用。
数字签名与ca认证技术
技术成熟
经过多年的发展，数字签名和CA 认证技术已经相对成熟，形成了 完善的标准体系和产业链。
对未来发展的建议和展望
加强技术创新
随着网络攻击手段的不断升级，应继续 加强数字签名和CA认证技术的创新， 提高安全防护能力。
加强法律监管
建立健全数字签名和CA认证技术的法 律监管体系，确保技术的合规性和公
信任建立
通过CA认证中心颁发的数字证书，可以在网络环境中建立可靠的信任关系。
结合应用的优势和不足
• 广泛应用：该技术可应用于电子交易、电子邮件、软件分 发等多个领域，提高网络活动的安全性。
结合应用的优势和不足
技术复杂性
数字签名和CA认证技术的实现涉及复 杂的密码学算法和协议，对技术人员 的专业水平要求较高。
数字签名的算法和分类
常见算法
RSA、DSA、ECDSA等。
分类
根据应用场景和需求的不同，数字签名可以分为多种类型，如普通数字签名、盲签名、代理签名等。其中，普通 数字签名是最常见的一种，适用于大多数场景；盲签名可以保护用户的隐私信息；代理签名则可以实现在某些特 定条件下的签名操作。
03
CA认证技术
挑战与未来发展
分析当前数字签名和CA认证技术面 临的挑战，如技术更新、安全漏洞
等，并展望未来的发展趋势。
02
数字签名技术
数字签名的定义和作用
定义
数字签名是一种基于密码学的技术， 用于验证数字文档的真实性和完整性 。
作用
数字签名可以确保文档在传输过程中 没有被篡改，同时也可以确认文档的 发送者身份，防止抵赖和冒充。
推动数字经济发展
数字签名和CA认证技术是数字经济 发展的重要支撑，可以促进电子商 务、电子政务等领域的快速发展。
认证与数字签名
密得到甲的数字签名，并将其附在数字信息上。
（4）甲随机产生一个加密密钥（如DES 密钥），并用此密钥对要发送的信息进行 加密，形成密文。
（5）甲用乙的公钥（PK）对刚才随机产 生的加密密钥进行加密，将加密后的DES 密钥连同密文一起传送给乙。
（6）乙收到甲传送过来的密文和加过密的 DES密钥，先用自己的私钥（SK）对加密 的DES密钥进行解密，得到DES密钥。
（1）注册服务器：通过 Web Server 建立的 站点，可为客户提供每日24小时的服务。因此客 户可在自己方便的时候在网上提出证书申请和填 写相应的证书申请表，免去了排队等候等烦恼。
（2）证书申请受理和审核机构：负责证书的申 请和审核。它的主要功能是接受客户证书申请并 进行审核。
（3）认证中心服务器：是数字证书生成、发放 的运行实体，同时提供发放证书的管理、证书废 止列表（CRL）的生成和处理等服务。
为什么要用数字证书
因而Internet电子商务系统必须保证具有 十分可靠的安全保密技术。也就是说，必 须保证网络安全的四大要素，即信息传输 的保密性、数据交换的完整性、发送信息 的不可否认性、交易者身份的确定性。
我们可以使用数字证书，通过运用对称和 非对称密码体制等密码技术建立起一套严 密的身份认证系统，从而保证：信息除发 送方和接收方外不被其他人窃取；信息在 传输过程中不被篡改；发送方能够通过数 字证书来确认接收方的身份；发送方对于 自己的信息不能抵赖。
通过数字签名能够实现对原始报文鉴别与 验证，保证报文的完整性、权威性和发送 者对所发报文的不可抵赖性。数字签名机 制提供了一种鉴别方法，普遍用于银行、 电子贸易等，以解决伪造、抵赖、冒充、 篡改等问题。
数字签名与数据加密完全独立。数据可以 既签名又加密，只签名，只加密，当然， 也可以既不签名也不加密。
（4）甲随机产生一个加密密钥（如DES 密钥），并用此密钥对要发送的信息进行 加密，形成密文。
（5）甲用乙的公钥（PK）对刚才随机产 生的加密密钥进行加密，将加密后的DES 密钥连同密文一起传送给乙。
（6）乙收到甲传送过来的密文和加过密的 DES密钥，先用自己的私钥（SK）对加密 的DES密钥进行解密，得到DES密钥。
（1）注册服务器：通过 Web Server 建立的 站点，可为客户提供每日24小时的服务。因此客 户可在自己方便的时候在网上提出证书申请和填 写相应的证书申请表，免去了排队等候等烦恼。
（2）证书申请受理和审核机构：负责证书的申 请和审核。它的主要功能是接受客户证书申请并 进行审核。
（3）认证中心服务器：是数字证书生成、发放 的运行实体，同时提供发放证书的管理、证书废 止列表（CRL）的生成和处理等服务。
为什么要用数字证书
因而Internet电子商务系统必须保证具有 十分可靠的安全保密技术。也就是说，必 须保证网络安全的四大要素，即信息传输 的保密性、数据交换的完整性、发送信息 的不可否认性、交易者身份的确定性。
我们可以使用数字证书，通过运用对称和 非对称密码体制等密码技术建立起一套严 密的身份认证系统，从而保证：信息除发 送方和接收方外不被其他人窃取；信息在 传输过程中不被篡改；发送方能够通过数 字证书来确认接收方的身份；发送方对于 自己的信息不能抵赖。
通过数字签名能够实现对原始报文鉴别与 验证，保证报文的完整性、权威性和发送 者对所发报文的不可抵赖性。数字签名机 制提供了一种鉴别方法，普遍用于银行、 电子贸易等，以解决伪造、抵赖、冒充、 篡改等问题。
数字签名与数据加密完全独立。数据可以 既签名又加密，只签名，只加密，当然， 也可以既不签名也不加密。
数字签名与证书认证
数字签名与证书认证数字签名与证书认证随着信息时代的快速发展，网络安全已经成为了一个备受关注的问题。
在这样一个环境中，数字签名和证书认证就成为了重要的保障手段。
数字签名和证书认证，简单来说就是为了保证信息的完整性、真实性和不可否认性。
1.数字签名数字签名，是一种流行的加密技术，它提供了一种方法来保证数字信息的完整性、真实性和不可否认性。
数字签名的核心技术就是使用了公钥和私钥。
数字签名过程可以分为以下几步：1.发送者使用私钥加密信息，生成数字签名。
2.发送者将数字签名和原始信息一起发送给接收者。
3.接收者使用公钥对数字签名进行解密，然后对原始信息进行解密。
4.接收者使用同样的方法生成数字签名，并将其和解密后的内容进行比较，以确定信息的完整性、真实性和不可否认性。
数字签名的优点在于，它能够保证信息的完整性、真实性和不可否认性。
一旦数据被数字签名，即使在传输过程中被篡改，也可以保证数据的安全性。
2.证书认证证书认证，就是为了让用户能够确认别人的公钥是真实有效的。
证书认证的过程一般如下：1.用户向证书颁发机构请求证书。
2.颁发机构对请求者进行身份验证，以确定该请求是否是真实的。
3.颁发机构发出证书，将证书使用自己的私钥进行数字签名，确保证书的完整性和真实性。
4.用户使用颁发机构的公钥验证证书的完整性和真实性。
证书认证的优点在于，它可以保证用户所使用的公钥是真实有效的，并且避免了私钥泄露或被盗用的风险。
3.数字签名和证书认证的应用数字签名和证书认证已经被广泛应用于电子邮件、网上购物、网上银行、电子合同、电子票据等领域。
在这些场景中，数字签名和证书认证可以确保数据的完整性、真实性和不可否认性，使得这些应用程序更加可靠和安全。
总之，数字签名和证书认证是一种保障信息安全的技术手段，它们在现代社会中的应用已经不可避免。
尤其是在互联网时代，大量的数据传输和信息交流需要更加安全、可靠的保障措施，数字签名和证书认证无疑是其中必不可少的一部分。
数字签名技术 ppt课件
6.3.2安全认证技术
1、数字摘要 2、数字签名 3、数字信封和数字时间戳 4、数字证书 5、认证中心CA
1
1、数字摘要
采用单向散列函数Hash的方法对文件 中若干重要元素进行某种变换运算得 到的固定长度的摘要码。
2
2、数字签名
也称为电子签名，是指利用电子信息加密技术 实现在网络传送信息报文时，附加一小段只有 信息发送者才能产生而别人无法伪造的特殊个 人数据标记，代表发送者个人身份，起到传统 书面文件上手写签名或印章的作用，表示确认、 负责、经手和真实作用等。
1. SSL协议提供的服务 2. SSL协议的工作流程 SSL会话通过客户与服务器之间的“握手”建立连接，
SSL协议握手流程由两个阶段组成：服务器认证和客 户端认证。 （1）服务器认证阶段。 （2）用户认证阶段。
16
数字时间戳：DTS –是由专门机构提供网络安全服务项 目，提供电子文件发表时间的安全保护。因特网上的 “数字时间戳”是一个经过加密后形成的凭证文档。包 括三部分：
1）需要时间戳的文件摘要
2）收到文件的日期和时间
3）DTS的数字签名
DTS保护的不是报文上书面签署的日期和时间，而是
DTS收到摘要时的日期和时间。
3）遵循的标准和格式分:X.509 公钥证书、PKI证 书、PGP证书等。
11
5. 认证中心CA
1、概念：具有权威性和公正性的机构，CA认 证机构，是一个实体，可以是个人、群体、部 门、公司或其他实体。是证书的签发机关，是 公钥基础设施PKI体系中的核心环节。
2、认证中心的结构
1）RS接收用户证书申请的证书受理者
6
双重数字签名应用：
在我们用信用卡购物时，我们作为持卡人 向商户提出订购信息的同时，也给银行付款信 息，以便授权银行付款，但我们不希望商户知 道自己的账号的有关信息，也不希望开户行知 道具体的消费内容，只需按金额贷记或借记账 即可。这其实就是双重数字签名，它把需要寄 出两个相关信息给接收者，接收者只能打开一 个，而另一个只需转送，不能打开看其内容。 这有效的保护了消费者的隐私和商家的商业机 密。
1、数字摘要 2、数字签名 3、数字信封和数字时间戳 4、数字证书 5、认证中心CA
1
1、数字摘要
采用单向散列函数Hash的方法对文件 中若干重要元素进行某种变换运算得 到的固定长度的摘要码。
2
2、数字签名
也称为电子签名，是指利用电子信息加密技术 实现在网络传送信息报文时，附加一小段只有 信息发送者才能产生而别人无法伪造的特殊个 人数据标记，代表发送者个人身份，起到传统 书面文件上手写签名或印章的作用，表示确认、 负责、经手和真实作用等。
1. SSL协议提供的服务 2. SSL协议的工作流程 SSL会话通过客户与服务器之间的“握手”建立连接，
SSL协议握手流程由两个阶段组成：服务器认证和客 户端认证。 （1）服务器认证阶段。 （2）用户认证阶段。
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数字时间戳：DTS –是由专门机构提供网络安全服务项 目，提供电子文件发表时间的安全保护。因特网上的 “数字时间戳”是一个经过加密后形成的凭证文档。包 括三部分：
1）需要时间戳的文件摘要
2）收到文件的日期和时间
3）DTS的数字签名
DTS保护的不是报文上书面签署的日期和时间，而是
DTS收到摘要时的日期和时间。
3）遵循的标准和格式分:X.509 公钥证书、PKI证 书、PGP证书等。
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5. 认证中心CA
1、概念：具有权威性和公正性的机构，CA认 证机构，是一个实体，可以是个人、群体、部 门、公司或其他实体。是证书的签发机关，是 公钥基础设施PKI体系中的核心环节。
2、认证中心的结构
1）RS接收用户证书申请的证书受理者
6
双重数字签名应用：
在我们用信用卡购物时，我们作为持卡人 向商户提出订购信息的同时，也给银行付款信 息，以便授权银行付款，但我们不希望商户知 道自己的账号的有关信息，也不希望开户行知 道具体的消费内容，只需按金额贷记或借记账 即可。这其实就是双重数字签名，它把需要寄 出两个相关信息给接收者，接收者只能打开一 个，而另一个只需转送，不能打开看其内容。 这有效的保护了消费者的隐私和商家的商业机 密。
6第6章电子认证
2．电子认证机构的设立
（3）未经许可提供电子认证服务应承担的 法律责任
《电子签名法》第二十九条规定“未经许可提供电子认 证服务的，由国务院信息产业主管部门责令停止违法行 为；有违法所得的，没收违法所得；违法所得三十万元 以上的，处违法所得一倍以上三倍以下的罚款；没有违 法所得或者违法所得不足三十万元的，处十万元以上三 十万元以下的罚款。”
第6章《电子认证》
• 电子认证概述 • 认证机构
• 数字证书
• 法律关系
6.1电子认证概述
电子签名虽然将电子文件与其签署人紧密的 联系在一起，解决了电子文件的辨别问题，但是 并没有在陌生的商事主体之间，建立起交易所需 的起码的信任度。电子签名侧重于解决身份辨别 与文件归属问题。（技术） 电子认证解决的是密钥及其持有人的可信度 问题，因为密钥存在着丢失、被盗、被破译等风 险。这就产生了公开密钥的辨别与认证的有效性 问题，即需要由一个权威的机构对公开密钥进行 管理、认证。（组织）
三、认证机构的设立条件
1认证机构应具备的条件 (1)是独立的法律实体，以自己的名义从事认 证服务并独立承担责任； (2)具有中立性、可靠性、权威性，不直接参 与用户与信赖方之间的商事交易，不以营 利为目的； (3)被交易的当事人所接受，在社会上具有相 当的影响力和可信度。
2、认证机构的行业准入条件
6.1.2 电子认证的作用
对外防止欺诈、对内防止否认 防止欺诈：防范交易当事人以外的人， 故意入侵而造成风险所必须的； 防止否认：则是针对交易当事人之间， 可能产生的误解或抵赖而设置的，以 便在电子商务交易当事人之间预防纠 纷。其目的都是为了减少交易风险。
防止欺诈
认证机构通过向其用户提供可靠的在线目录（在 线证书状态查询），保证证书名单上的用户名字 与公开密钥是正确的，满足用户实时证书验证的 要求，从而解决了可能被欺骗的问题。 如果甲与乙都是用户，认证机构的在线目录，就 将同时包含二者的证书。该证书是包括用户姓名， 公开密钥，电子邮件地址，以及其他信息的数字 化的文件。认证机构还对每个证书，都附加有数 字签名，以此证明证书的内容是可靠的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（5）如果Service有返回结果，将其返回给 Client。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
Kerberos 认证的核心算法是DES，采用的是客户机/服 务器模型（以下简称C/S）。
Kerberos 认证中心 3 1
TGS票据中心
2
4
1 2 3 4 5
请求票据—许可票据 票据—票据许可 请求服务器票据 服务器票据 请求服务
客 户 机
5
服 务 器
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
（4）Service 收到Ticket后利用它与KDC之间 的密钥将Ticket中的信息解密出来，从而获得 Session Key和用户名，用户地址（IP），服 务名，有效期。 然后再用Session Key将Authenticator 解密从而获得用户名，用户地址（IP）将其与之 前Ticket中解密出来的用户名，用户地址（IP） 做比较从而验证Client的身份。
Kerberos协议工作原理
（3）为了完成Ticket的传递，Client将刚才收 到的Ticket转发到Service。由于Client不知 道KDC与Service之间的密钥，所以它无法算改 Ticket中的信息。 同时Client将收到的Session Key解密出 来，然后将自己的用户名，用户地址（IP）打包 成Authenticator用Session Key加密也发送 给Service。
Kerberos协议术语解释 Ticket：一个Ticket是一个用于安全传递用户身份所需 要的信息的集合。 Authenticator：是在客户端向服务端进行认证时，伴 随Ticket一起发送的另外一个部分，作用是证明发送 Ticket的用户就是拥有Ticket的用户，防止重放攻击。 TGT：用户向TGS证明自己身份的Ticket。 TGS：为用户分发到最终目的Ticket的服务器，用户使 用这个Ticket向自己要求提供服务的服务器证明自己的 身份。 KDC：密钥分发中心。
6.1 数字签名原理
消息
Hash函数
消息 数字签名
消息
Hash函数
摘要
摘要
发送方私钥
是否相等？
摘要
发送方公钥
数字签名
数字签名
数字签名与验证过程示意图
6.2 CA认证技术
6.2.1 CA认证与数字凭证 (20分钟阅读)
1. 什么是CA和CA认证？ 2. 什么是SSL？ 3. 什么是数字凭证？ 4. 数字证书能解决的问题？ 5. 数字证书的工作原理 6. 数字证书可以使用的地方 7. 什么是根证书、服务器证书、客户证书？ 8. 数字证书如何使用？ 9. 数字证书由谁颁发、如何颁发？ 10. 用户如何取得自己的数字证书？ 11. 数字证书下载失败怎么办？丢失怎么办？到期 怎么办?
Issuer name Validity period Subject name Subject public key Issuer unique identifier Subject unique identifier Extensions
Signature algorithm
Signature value
6.1 数字签名原理
• 数字签名技术是实现交易安全的核心技术 之一，它的实现基础就是加密技术。 • 数字签名能够实现电子文档的辨认和验证。 数字签名是传统文件手写签名的模拟，能 够实现用户对电子形式存放消息的认证。
6.1 数字签名原理
数字签名必须保证：
可验证：签字是可以被确认的； 防抵赖：发送者事后不能否认发送报文并签名； 防假冒：攻击者冒充发送者向收方发送文件； 防篡改：收方对收到的文件进行篡改；
Version number Serial number
证书版本号 证书序列号 签名算法标识 证书颁发者X.500名称 证书有效期 证书持有者X.500名称 证书持有者公钥 证书颁发者可选唯一标识号 证书持有者可选唯一标识号 证书扩展部分 CA签名算法标识 CA签名
Signature algo证产品 eCertCA/PKI Kerberos认证
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议： • Kerberos协议主要用于计算机网络的身份鉴别， 其特点是用户只需输入一次身份验证信息就可以 凭借此验证获得的票据(ticket-granting ticket)访问多个服务，即SSO(Single Sign On)。 • 由于在每个Client和Service之间建立了共享密 钥，使得该协议具有相当的安全性。
6.1 数字签名原理
数字签名过程和验证过程
• 发送方首先用公开的单向Hash函数对报文进行 摘要，然后用自己的私钥对消息摘要加密后作为 数字签名附在消息后一同发出。 • 接收方用发送方的公钥对数字签名进行解密，得 到消息摘要。同时接收方将明文用单向Hash函 数进行摘要，对比两个消息摘要，如果相同，则 签名有效，否则无效。
第六章 数字签名技 术与CA认证技术
陈福明 灾害信息工程系
数字签名技术与CA认证技术
数字签名原理 CA认证技术 认证产品及应用
6.1 数字签名原理
6.1.1 数字签名原理（10分钟阅读）
1. 电子签名 2. 数字签名在《中华人民共和国电子签名法》 中的定义 3. 数字签名在ISO 7498-2标准中的定义
Kerberos协议分为两个部分：
1. Client向KDC发送自己的身份信息，KDC从 TGS得到，并用协议开始前Client与KDC之间 的密钥将TGT加密回复给Client。 （此时只有真正的Client才能利用它与KDC之间 的密钥将加密后的TGT解密，从而获得TGT。）
Kerberos协议工作原理
防伪造：收方伪造对报文的签名。
签名对安全、防伪、速度要求比加密更高。
6.1 数字签名原理
6.1.2 数字签名的技术实现方法（10分钟阅 读）
1. 2. 3. 4. 5. 什么是认证？认证的前提是什么？ 单向认证、双向认证的含义。 数字签名过程。 数字签名的验证过程。 数字签名验证成功，说明了什么问题？
图：X.509 证书结构
6.2 CA认证技术
数字证书的工作原理 数据加密 发送一份保密文件时，发方使用收方的公钥对数 据加密，而收方则使用自己的私钥解密，保证信 息的保密性。 数字签名 用户用自己的私钥对发送的信息加以处理，形成 数字签名。这样可以确定发送者的身份，防止发 送者对发送信息抵赖。收方通过验证签名还可确 定信息是否被篡改过。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议的前提条件： • 如下图所示，Client与KDC， KDC与 Service 在协议工作前已经有了各自的共 享密钥，并且由于协议中的消息无法穿透 防火墙，这些条件就限制了Kerberos协 议往往用于一个组织的内部。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
2. Client利用之前获得的TGT向KDC请求其他Service的 Ticket，从而通过其他Service的身份鉴别。具体如下： （1）Client将之前获得的TGT和要请求的服务信息(服务 名等)发送给KDC，KDC中的TGS将为Client和 Service之间生成一个Session Key用于Service对 Client的身份鉴别。 然后KDC将这个Session Key和用户名、用户地址 （IP）、服务名、有效期、时间戳一起包装成一个 Ticket(这些信息最终用于Service对Client的身份鉴别) 发送给Service， Kerberos协议并没有直接将Ticket 发送给Service，而是通过Client转发给Service。
Kerberos协议工作原理
（2）此时KDC将刚才的Ticket转发给Client。 由于这个Ticket是要给Service的，不能让 Client看到，所以KDC用协议开始前KDC与 Service之间的密钥将Ticket加密后再发送给 Client。 同时为了让Client和Service之间共享那个 秘密(KDC在第一步为它们创建的Session Key)， KDC用Client与它之间的密钥将 Session Key加密随加密的Ticket一起返回给 Client。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
Kerberos 认证的核心算法是DES，采用的是客户机/服 务器模型（以下简称C/S）。
Kerberos 认证中心 3 1
TGS票据中心
2
4
1 2 3 4 5
请求票据—许可票据 票据—票据许可 请求服务器票据 服务器票据 请求服务
客 户 机
5
服 务 器
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
（4）Service 收到Ticket后利用它与KDC之间 的密钥将Ticket中的信息解密出来，从而获得 Session Key和用户名，用户地址（IP），服 务名，有效期。 然后再用Session Key将Authenticator 解密从而获得用户名，用户地址（IP）将其与之 前Ticket中解密出来的用户名，用户地址（IP） 做比较从而验证Client的身份。
Kerberos协议工作原理
（3）为了完成Ticket的传递，Client将刚才收 到的Ticket转发到Service。由于Client不知 道KDC与Service之间的密钥，所以它无法算改 Ticket中的信息。 同时Client将收到的Session Key解密出 来，然后将自己的用户名，用户地址（IP）打包 成Authenticator用Session Key加密也发送 给Service。
Kerberos协议术语解释 Ticket：一个Ticket是一个用于安全传递用户身份所需 要的信息的集合。 Authenticator：是在客户端向服务端进行认证时，伴 随Ticket一起发送的另外一个部分，作用是证明发送 Ticket的用户就是拥有Ticket的用户，防止重放攻击。 TGT：用户向TGS证明自己身份的Ticket。 TGS：为用户分发到最终目的Ticket的服务器，用户使 用这个Ticket向自己要求提供服务的服务器证明自己的 身份。 KDC：密钥分发中心。
6.1 数字签名原理
消息
Hash函数
消息 数字签名
消息
Hash函数
摘要
摘要
发送方私钥
是否相等？
摘要
发送方公钥
数字签名
数字签名
数字签名与验证过程示意图
6.2 CA认证技术
6.2.1 CA认证与数字凭证 (20分钟阅读)
1. 什么是CA和CA认证？ 2. 什么是SSL？ 3. 什么是数字凭证？ 4. 数字证书能解决的问题？ 5. 数字证书的工作原理 6. 数字证书可以使用的地方 7. 什么是根证书、服务器证书、客户证书？ 8. 数字证书如何使用？ 9. 数字证书由谁颁发、如何颁发？ 10. 用户如何取得自己的数字证书？ 11. 数字证书下载失败怎么办？丢失怎么办？到期 怎么办?
Issuer name Validity period Subject name Subject public key Issuer unique identifier Subject unique identifier Extensions
Signature algorithm
Signature value
6.1 数字签名原理
• 数字签名技术是实现交易安全的核心技术 之一，它的实现基础就是加密技术。 • 数字签名能够实现电子文档的辨认和验证。 数字签名是传统文件手写签名的模拟，能 够实现用户对电子形式存放消息的认证。
6.1 数字签名原理
数字签名必须保证：
可验证：签字是可以被确认的； 防抵赖：发送者事后不能否认发送报文并签名； 防假冒：攻击者冒充发送者向收方发送文件； 防篡改：收方对收到的文件进行篡改；
Version number Serial number
证书版本号 证书序列号 签名算法标识 证书颁发者X.500名称 证书有效期 证书持有者X.500名称 证书持有者公钥 证书颁发者可选唯一标识号 证书持有者可选唯一标识号 证书扩展部分 CA签名算法标识 CA签名
Signature algo证产品 eCertCA/PKI Kerberos认证
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议： • Kerberos协议主要用于计算机网络的身份鉴别， 其特点是用户只需输入一次身份验证信息就可以 凭借此验证获得的票据(ticket-granting ticket)访问多个服务，即SSO(Single Sign On)。 • 由于在每个Client和Service之间建立了共享密 钥，使得该协议具有相当的安全性。
6.1 数字签名原理
数字签名过程和验证过程
• 发送方首先用公开的单向Hash函数对报文进行 摘要，然后用自己的私钥对消息摘要加密后作为 数字签名附在消息后一同发出。 • 接收方用发送方的公钥对数字签名进行解密，得 到消息摘要。同时接收方将明文用单向Hash函 数进行摘要，对比两个消息摘要，如果相同，则 签名有效，否则无效。
第六章 数字签名技 术与CA认证技术
陈福明 灾害信息工程系
数字签名技术与CA认证技术
数字签名原理 CA认证技术 认证产品及应用
6.1 数字签名原理
6.1.1 数字签名原理（10分钟阅读）
1. 电子签名 2. 数字签名在《中华人民共和国电子签名法》 中的定义 3. 数字签名在ISO 7498-2标准中的定义
Kerberos协议分为两个部分：
1. Client向KDC发送自己的身份信息，KDC从 TGS得到，并用协议开始前Client与KDC之间 的密钥将TGT加密回复给Client。 （此时只有真正的Client才能利用它与KDC之间 的密钥将加密后的TGT解密，从而获得TGT。）
Kerberos协议工作原理
防伪造：收方伪造对报文的签名。
签名对安全、防伪、速度要求比加密更高。
6.1 数字签名原理
6.1.2 数字签名的技术实现方法（10分钟阅 读）
1. 2. 3. 4. 5. 什么是认证？认证的前提是什么？ 单向认证、双向认证的含义。 数字签名过程。 数字签名的验证过程。 数字签名验证成功，说明了什么问题？
图：X.509 证书结构
6.2 CA认证技术
数字证书的工作原理 数据加密 发送一份保密文件时，发方使用收方的公钥对数 据加密，而收方则使用自己的私钥解密，保证信 息的保密性。 数字签名 用户用自己的私钥对发送的信息加以处理，形成 数字签名。这样可以确定发送者的身份，防止发 送者对发送信息抵赖。收方通过验证签名还可确 定信息是否被篡改过。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议的前提条件： • 如下图所示，Client与KDC， KDC与 Service 在协议工作前已经有了各自的共 享密钥，并且由于协议中的消息无法穿透 防火墙，这些条件就限制了Kerberos协 议往往用于一个组织的内部。
Kerberos协议工作原理
Kerberos协议工作原理
2. Client利用之前获得的TGT向KDC请求其他Service的 Ticket，从而通过其他Service的身份鉴别。具体如下： （1）Client将之前获得的TGT和要请求的服务信息(服务 名等)发送给KDC，KDC中的TGS将为Client和 Service之间生成一个Session Key用于Service对 Client的身份鉴别。 然后KDC将这个Session Key和用户名、用户地址 （IP）、服务名、有效期、时间戳一起包装成一个 Ticket(这些信息最终用于Service对Client的身份鉴别) 发送给Service， Kerberos协议并没有直接将Ticket 发送给Service，而是通过Client转发给Service。
Kerberos协议工作原理
（2）此时KDC将刚才的Ticket转发给Client。 由于这个Ticket是要给Service的，不能让 Client看到，所以KDC用协议开始前KDC与 Service之间的密钥将Ticket加密后再发送给 Client。 同时为了让Client和Service之间共享那个 秘密(KDC在第一步为它们创建的Session Key)， KDC用Client与它之间的密钥将 Session Key加密随加密的Ticket一起返回给 Client。