数字签名（Digital Signature）是利用非对称加密算法与哈希算法结合的一种数据安全机制，能实现：
- 数据完整性校验
- 身份认证（确认来源）
- 抗否认性（防止抵赖）
详细流程
发送端：生成签名
- 消息摘要：
对原始数据 M 使用哈希算法（如 SHA-256）生成消息摘要 H(M)。 - 签名生成：
使用发送者的私钥 SK 对摘要 H(M) 进行加密，生成数字签名 S = Encrypt(SK, H(M))。 - 发送数据：
将原始数据 M 和签名 S 一起发送给接收者。
原始消息 M ───► Hash ───► H(M)│Encrypt(SK, H(M)) ───► 数字签名 S
发送： M + S
接收端：验证签名
- 消息摘要：
对收到的原始数据 M 重新使用同样的哈希算法，得到 H'(M)。 - 签名解密：
使用发送者的公钥 PK 解密签名 S，得到 H(M)。 - 比对摘要：
比较 H'(M) 与解密后的 H(M)，若一致，说明： - 消息未被篡改（完整性）
- 签名者为私钥持有者（身份认证）
收到：M + S
→ Hash(M) = H'(M)
→ Decrypt(PK, S) = H(M)
→ H'(M) == H(M)？ → 是则验证通过 ✅
流程简表总结
| 步骤 | 发送方操作 | 接收方操作 |
|---|
| 哈希处理 | 使用哈希算法生成 H(M) | 使用哈希算法生成 H'(M) |
| 加/解密处理 | 用私钥加密 H(M)，生成签名 S | 用公钥解密签名 S，还原出 H(M) |
| 验证签名 | —— | 对比 H'(M) 与 H(M) 是否一致 |
技术要素
| 技术 | 用途 |
|---|
| 哈希算法 | 生成摘要，确保数据完整性 |
| 非对称加密 | 私钥签名、公钥验签 |
| 私钥（发送者持有） | 生成签名（加密摘要） |
| 公钥（公开） | 验证签名（解密摘要） |
应用场景
| 应用场景 | 描述 |
|---|
| 邮件签名 | 保证邮件内容未被篡改，并确认发件人身份 |
| 软件发布签名 | 确保下载的软件包来源可信、未被植入病毒 |
| 数字证书（如 SSL） | 浏览器用服务器公钥验证签名，确保安全通信 |
| 区块链交易签名 | 用钱包私钥签署交易，确保不可否认与唯一性 |
数字签名与加密的区别
| 项目 | 数字签名 | 加密（对称/非对称） |
|---|
| 目的 | 验证身份、防抵赖、校验完整性 | 保密传输、避免泄露 |
| 使用密钥 | 私钥签名，公钥验签 | 对称用相同密钥，非对称用公私钥 |
| 作用对象 | 对数据的摘要加密 | 对完整数据加密 |
| 可逆性 | 是（验签过程是还原摘要） | 是（加密后可解密） |
