申論題

數位簽章（Digital Signature）

定義

數位簽章（Digital Signature）是一種數位化的簽名技術，用於驗證數位文件或訊息的來源真實性和完整性，確保訊息在傳輸過程中未被篡改。數位簽章是基於加密技術的，其中常用的是非對稱式加密演算法。

主要功能

1. 驗證訊息來源：確保訊息是由聲稱的發送者所發送。
2. 確保訊息完整性：確保訊息在傳輸過程中未被篡改。
3. 不可否認性：發送者無法否認已經發送過訊息。

非對稱式演算法（Asymmetric Algorithm）達成認證性（Authentication）

非對稱式演算法使用一對密鑰：公開密鑰（Public Key）和私密密鑰（Private Key）。公開密鑰可以公開給任何人，而私密密鑰則由所有者保密。非對稱式演算法的特點是，用公開密鑰加密的訊息只能用對應的私密密鑰解密，反之亦然。

認證性實現過程

1. 生成密鑰對：

   • 發送者生成一對公開密鑰和私密密鑰。

2. 簽署訊息：

   • 發送者使用其私密密鑰對訊息進行加密，生成數位簽章。
   • 簽署過程可以是對訊息的雜湊值（Hash Value）進行加密。常用的雜湊演算法有 SHA-256、SHA-3 等。

3. 傳送訊息和數位簽章：

   • 發送者將原始訊息和數位簽章一同發送給接收者。

4. 驗證簽章：

   • 接收者收到訊息後，使用發送者的公開密鑰對數位簽章進行解密，得到訊息的雜湊值。
   • 接收者同時對收到的原始訊息進行雜湊運算，得到一個雜湊值。
   • 接收者比較兩個雜湊值，如果兩者相同，則驗證成功，確保訊息來源真實且內容未被篡改。

非對稱式演算法如何達成認證性

1. 私密密鑰簽署，公開密鑰驗證：

   • 發送者使用私密密鑰對訊息簽署，只有對應的公開密鑰才能驗證簽章，這確保了訊息的來源真實性。

2. 不可否認性：

   • 由於只有發送者持有私密密鑰，發送者不能否認已經簽署的訊息，確保了訊息的不可否認性。

3. 訊息完整性：

   • 通過雜湊函數和數位簽章的結合，任何對訊息的改動都會導致驗證失敗，確保了訊息的完整性。