数字签名算法及实现

目　录
前  言 1
1 绪论 2
1.1因特网 2
1.2网络安全 2
1.3数字签名的研究意义 3
1.3.1数字签名原理简述 3
1.3.2数字签名可以抵御的威胁 3
2 密码学理论基础 5
2.1密码学基础 5
2.1.1基本概念 5
2.1.2密码系统工作原理 6
2.2密码技术的要求 6
2.3传统密码体制的分析 7
2.4公开密钥体制分析 7
2.4.1公钥密码体制简介 8
2.4.2其他公钥体制 9
2.4.3公开密钥密码体制的安全性 10
3 RSA密码体制研究 11
3.1 RSA密码体制简述 11
3.2 RSA密码体制的工作流程 12
3.3 RSA的安全性 13
3.3.1因子分解问题 13
3.3.2定时攻击 13
4 数字签名技术及分析 15
4.1 数字签名的形式化定义 15
4.1.1系统的初始化 15
4.1.2签名产生过程 15
4.1.3签名验证过程 16
4.2 数字签名的安全性 17
4.3 典型的数字签名算法 17
4.3.1 ELGamal数字签名算法 17
4.3.2 DSA数字签名算法 18
4.3.3椭圆曲线数字签名算法 20
4.4数字签名的1般的工作流程 22
4.5数字签名中的问题 22
4.6数字签名的前景与担忧 23
5 基于RSA算法的数字签名的实现 24
5.1开发环境介绍 24
5.1.1 C#语言概述 24
5.1.2 C#语言的特点 24
5.2 数字签名的主要技术 25
5.2.1 单向Hash函数 25
5.2.2 数字摘要 26
5.2.3 RSA加密体系 26
5.3 .NET提供的类的介绍 26
5.4 数字签名系统的实现 27
5.4.1 数字签名原理 27
5.4.2 程序实现及运行结果 28
结束语 35
参考文献 36 （科教范文网 fw.nseac.com编辑发布）
致  谢 37
附录：RSA算法C源码 38

数字签名算法及实现
 v
摘  要；建立在HTTP,TCP/IP,MIME,FTP等开放式协议基础上的Internet，由于它们的协议结构简单，得到了大力推广，尤其是渗透了国民生产及国家安全的关键领域。但是它们对网络系统安全与防范并不10分完善，在网络通信的同时，出现了大量的网络攻击，对信息系统造成了巨大破坏，使网络安全技术成为了各国政府和研究机构的重要研究课题。传统的文件加密与信息传输的存在较大的缺陷，而数字签名技术是信息安全理论与技术的基础和重要保证，RSA算法被公认为是目前理论和实际应用中最为成熟和完善的1种公钥加密体制，可以用来进行数字签名和身份验证。目前仍具有1定的发展前景。
本文介绍了密码学的基本概念，主要从以下4个方面对基于RSA密码体制的数字签名技术进行分析:第1是分析了数字签名的安全性，指明了数字签名的发展方向，第2是分析了RSA算法的安全性，为数字签名的实现提供了安全基础，第3是提出了基于RSA密码体制的数字签名系统的设计思想和工作流程，第4提供了实现此数字签名系统的数字签名过程。
关键词:　数字签名；RSA公钥算法；公开密码体制；加密 ；解密；

Digital signature algorithm and realization
  

ABSTRACT:Internet was based on the open protocol like HTTP,TCP/IP, MIME, FTP etc...Due to the simple protocol structure, Internet becomes more and more popular.nowadays,It has penetrated into national main fields of peoples common life and national security system. But they are still not good for Internet system security and protection. There are many network attacks when we communicate through network, and the attacks will damage the information system seriously,so network security technology has become an important research topic for many governments and  organizations. but the old communication encrypt and transmit have some objection. The digital signature technique is the foundation and guarantee of the information security. Among the various public key cryptosystem, RSA algorithm is the best choice in both theory and application, and it is often used in digital signature and it is often used digital signature and identification system., Today this algorithm use in some time more and more... （转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
In this thesis, the basic concepts of cryptogram, Thesis analyzed digital signature algorithms base on RSA public-key algorithm system for four sides: First, analyzed the security for the digital signature and point to the way for the digital signature; second, analyzed the security for RSA public-key algorithm; third bring forward the pensive project and work flow base on RSA public-key algorithm digital signature system; finally provide the process achieve the digital signature system.
Keywords:digital signature; RSA public-key algorithm; public key crypt system; encryption; decryption;

 
前  言
随着现代通信技术的发展和迅速普及，特别是随着由通信与计算机相结合而诞生的计算机互联网络全面进入千家万户，使得信息共享应用日益广泛与深入。世界范围的信息革命激发了人类历史上最活跃的生产力，但同时也使得信息的安全问题日渐突出而且情况也越来越复杂。
从大的方面来说，信息安全问题已威胁到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域。因此，很早就有人提出了“信息战”的概念并将信息武器列为继原子武器、生物武器、化学武器之后的第4大武器。
从小的方面来说，信息安全问题也是人们能否保护自己个人隐私的关键。计算机网络的飞速发展，使人类社会正经历着1场前所未有的全方位的深刻变革，它改变了传统的事务处理方式，对社会的进步和发展起着很大的推动作用，与此同时，人们也越来越意识到信息安全的重要性，在日常生活中，我们用签名来表示个人身份。那么，在Internet 上，我们该如何表示身份呢?数字签名的提出和其可靠的应用，使得数字签名成为了手写签名有效合法的替代者。
    数字签名的概念最初是由Diffie 和Hellman 提出的，他们提出让每1个用户使用1个公钥用于验证签名，同时还保存1个私钥用于产生签名。在Diffie 和Hellman 的数字签名策略中，用户对消息的签名取决于消息本身和用户的私钥，而利用用户的公钥则可对签名进行验证。

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