1、Digital SignatureSpeaker:Wen-Bo ZengDate:2013-01-021Outline Introduction RSA DSA Hash MD5 SHA Reference2Introduction non-repudiation(不可否認性)integrity(完整性)authentication(鑑別)Message Digest(訊息摘要)Public-key cryptography(公鑰加密)3Introduction假設A要透過不安全的管道傳送訊息給B1.A用演算法利用要傳送的訊息產生一段Message Digest2.A用私鑰加密Message
2、Digest後傳送給B3.B用公鑰解密出Message Digest並和訊息的Message Digest比較若兩段Message Digest一樣表示訊息內容正確且為A所傳送電子商務認證中心(CA,Certificate Authority)4Introduction 1976年由Whitfield Diffie和Martin Hellman提出概念 1977年Ron Rivest,Adi Shamir,Leonard Adleman三人提出RSA加密演算法 1991年，美國National Institute of Standards and Technology(NIST)公佈DSA(D
3、igital Signature Algorithm)(NIST,1991)為國家數位簽章標準。GOST、Ong-Schnorr-Shamir、ESIGN 5RSA 1977年由Ron Rivest,Adi Shamir,和Leonard Adleman三人一起提出，為三人姓氏縮寫 一種公鑰加密演算法 由一極大整數的因數分解決定破解的難度，只要Key夠長就很難被破解6RSA選擇兩質數p,q，且N=p q計算(N)=(p-1)(q-1)，並選一個與(N)互質數e則(e,N)為公鑰 加密法為 C=Me mod N選一數d，滿足 e d mod(N)=1d即為解密金鑰，解密法為 M=Cd mod N
4、P.S.(N)為與N互質之個數 M為要加密的明文7DSA DSA(Digital Signature Algorithm)在1991年由美國National Institute of Standards and Technology(NIST)公佈，並訂為國家數位簽章標準 驗證的計算速度比RSA慢很多8DSA先決定5121024位元的質數p和160位元的質數q，且p-1為q的倍數找一g=w(p-1)/q mod p，滿足w 1使用者挑選一亂數x(1xq-1)做為私鑰公鑰y=gx mod p上面的p,q,g為系統的公開參數可提供不同使用者選擇x作為私鑰9DSA假設要簽屬的訊息為m,H為one-w
5、ay hash functionH(m)為160bits(DSA搭配SHA-1使用)任選一數kq，計算r=(gk mod p)mod qs=k-1 (H(m)+x r)mod q(r,s)即為m的數位簽章a=s-1 mod q,b=a H(m)mod qc=(r a)mod qd=(gb yc mod p)mod q若d=r，則(r,s)通過驗證10Hash 把一段訊息壓縮成Message Digest的演算法 兩段不同的Message Digest，原文一定不相同，但是不同的訊息有可能會壓縮成相同的Message Digest，稱為雜湊碰撞 理想為完全沒有雜湊碰撞的情況發生11MD5 MD5
6、(Message-Digest Algorithm 5)前身為MD2,MD3,MD4 在90年代初由MIT的Ronald L.Rivest開發 Message Digest:128bits 以512bits為單位處理資料 迴圈次數:64 安全性低(2004年由中國山東大學王小雲教授破解)廣泛應用在檔案傳輸，驗證檔案下載是否錯誤 計算MD5 http:/ SHA(Secure Hash Algorithm)，有SHA-0、SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512 後面的稱為SHA-2 SHA-0最早在1993年由美國國家安全局(NSA)發表，但是因為安全性問題
7、被撤回，之後在1995年發表FIPS PUB 180-1版本(通稱為SHA-1)安全性低(SHA-1跟MD5一樣都被王小雲教授破解)連帶影響SHA-2的安全性也遭到質疑 計算SHA-1 http:/ Digest單位區塊單位區塊最大輸入訊息長度最大輸入訊息長度迴圈次數迴圈次數SHA-1160 bits512 bits264 1 bits80SHA-224/256224/256 bits512 bits264 1 bits64SHA-384/512384/512 bits1024 bits2128 1 bits8014ReferenceNIST,“Secure Hash Standard,”FI
8、PS PUB 180-4,March 2012,http:/csrc.nist.gov/publications/fips/fips180-4/fips-180-4.pdfR.Rivest,“The MD5 Message-Digest Algorithm,”IETF RFC 1321,April 1992,http:/www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt台灣科技大學電子商務研究中心教材PDF第六章數位簽章技術http:/ec2.ba.ntust.edu.tw/mic/download/security/%E5%AF%86%E7%A2%BC%E5%AD%B8%E8%88%87%E8%B3%87%E8%A8%8A%E5%AE%89%E5%85%A8ch6.doc“NIST,Digital Signature Standard(DSS)”,FIPS 186-3,June 2009,http:/csrc.nist.gov/publications/fips/fips186-3/fips_186-3.pdf15Q&A16
