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基于PKI的数字签章研究 张国栋 （云南大学 公共管理学院 云南 昆明） 摘要：数字签章系统是电子政务系统应用的重要环节之一，本文首先介绍了PKI、加密技术等的原理，然后解释了数字签章系统的实际应用原理，最后对数字签章系统的管理，应用以及发展趋势与前景进行论述，进一步体现数字签章保证签章信息的完整性、不可抵赖性、可认证性。 关键词：数字签名 PKI 签章管理 0 引言 近年来，随着我国信息化水平不断提高，电子政务系统的建设与应用亦得到了广泛地发展和普及，而电子政务发展的过程中安全与必威体育官网网址问题一直是被关注的焦点，电子签章作为电子政务工作流中的重要环节之一，其从自身的基本属性和功能上就反应了对电子政务的安全与必威体育官网网址问题的重要作用 所谓电子签章(electronic signature)系指在数据电文中，以电子形式所含、所附或在逻辑上与数据电文有联系的数据和与数据电文有关系的任何方法。在电子签章这些年来的发展来看，其主要分为两种，即生理特征签章和数字签章，生理特征签章指使用指纹、虹膜等人体的某些独有的生理特征作为辨识工具进行的签名，但其因为建设成本过高，所以一直没有得到广泛的发展，一般被应用在国防和科技领域。数字签章是指利用数学理论对签章信息进行算法处理，然后利用非对称加密技术对签章信息进行加密，从而使持有初始签章信息和签章公钥的人能够准确认证，保证签章信息的有效传递。数字签章相对于生理特征签章来说，具有操作简便，成本低等优势，因此其被广泛应用在政务和商务等领域。 本文所研究的数字签章是基于PKI系统之上的，其对解决信息完整性和不可抵赖性等问题具有重要的作用，同时本文通过对数字签章在技术、理论、管理等方面的具体剖析，预测了数字签章的发展趋势与前景，并结合现在数字签章发展的不足提出了与之相对应的措施和建议。 1 数字签章的相关技术及理论 1.1PKI PKI（Public Key Infrastructure ） 即公钥，是一种遵循既定标准的密钥管理平台,它能够为所有网络应用提供加密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系因此基于公开密钥基础设施的数字化安全服务必须确保提供服务的真实性、必威体育官网网址性、完整性和不可否认性．PKI是利用公共密钥理论和技术建立的提供数字安全服务的基础设施，主要由权威认证机构CA中心、证书库、密钥备份与恢复系统、证书作废系统和客户端应用接口系统等基本部分组成。其中，CA（Certification Authority）中心是PKI体系的核心，是数字证书的签发机构。它通过对实体身份信息和相应公钥数据的数字签名，来捆绑该实体的公钥和身份，以证明各实体在网上身份的真实性。数字证书，用于标识网络用户的身份，是由CA中心签发的，包含公开密钥拥有者相关信息、颁发者(CA中心)相关信息以及公开密钥相关信息等的一种电子文件。 1.2对称加密和非对称加密 对称密码体制，也称私钥加密体制或单钥加密体制，加解密所使用的密钥相同，或加密 密钥和解密密钥虽不相同，但可从其中一个密钥推出另一个。因为其计算速度快，所以广泛应用于大量数据，如文件的加密过程中。因为其管理相对复杂，每一个加密方和解密方都必须记住相对应的密码，数量少的话可以做到必威体育官网网址性强，准确无误，但是如果加密方需要和大量的解密放使用对称密码体制，便就意味着需要记住大量的独立的密钥，如此对称密码机制的必威体育官网网址性就会大大降低。 非对称密码机制，有时又叫公开密钥算法(public key algorithm)。这种加密算法设计的用作加密的密钥不同于用作解密的密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来(至少在合理假定的长时间内)。之所以又叫做公开密钥算法是由于加密密钥可以公开，即陌生人可以得到它并用来加密信息，但只有用相应的解密密钥才能解密信息。非对称加密的优点在于用户不必记忆大量的提前商定好的密钥，因为发送方和接收方事先根本不必商定密钥，发放方只要可以得到可靠的接收方的公开密钥就可以给他发送信息了，即使双方根本互不相识。非对称密码体制能适应网络的开放性要求，密钥管理简单，并且可方便地实现数字签名和身份认证等功能，是目前数字签章等技术的核心基础。 1.3哈希函数 哈希函数(hash function)：哈希函数又称杂凑函数、哈氏函数、赫许函数，是运用特定的数学计算式，将不同长度的信息转换成固定长度的信息串，并具有不可逆推性质的函数。在数字签章流程中，哈希函数一般被用于对签章信息进行处理，得出信息摘要，然后对处理后的结果进行私钥加密，通过收件人公钥解密之后，可以同直接发至收件人的摘要进行对比，从而辨别签章文件的准确性。再者运用哈希函数功能对信息进行处理后，任何对信息的改变都会导致不同的哈希函数结果，因此可以有效的辨别和防止签章信息在收到后被篡改。 1.4数字水印 数字水印是一种有效的数字产