Digital Signature 数字签名

数字签名在加密领域是用来进行消息签名和验证消息签名的技术，目的是用来验证消息的真实性。

数字签名的应用非常广泛，特别是在金融领域（比如银行转账）。在加密货币领域，数字签名技术一般会用于转账交易，简单来说，比如A给B发送1个比特币，为了确保转账的真实性和安全，比特币转出方，会把交易信息做一个数字签名，来证明确实是由A转给B一个比特币，然后广播给全网。

数字签名是如何工作的？

首先数字签名依赖一个公钥加密系统，比如签名我们聊得RSA，也就是它需要有一对公钥私钥。签名和验证的基本过程如下：

签名过程（签名由私钥持有方发起）：

• 首先准备一个要发送的明文消息
• 通过哈希算法，把这条明文消息转成哈希值
• 使用私钥对这个哈希值进行签名
• 把明文消息连同签名发送给公钥持有方

验证过程（公钥持有方进行签名验证）：

• 收到原始明文信息，对其进行哈希，取得哈希值H1
• 通过公钥对签名消息进行解密，取得哈希值H2
• 比较H1和H2，如果相等，则证明发送信息者，确实为私钥拥有方。

数字签名解决了什么问题？

假如A和B进行通信，A拥有私钥，B拥有公钥。

A通过私钥进行签名，发送给B，B通过公钥进行解密，验证签名。

整个过程可以确保A拥有的正确的私钥。 假如攻击者C冒充A给B发送消息，由于攻击者C没有A的私钥，所以它的签名在B那边是无法验证通过的。

数字签名没有解决什么问题？

数字签名只能证明对方确实拥有正确的私钥，但是却无法确保对方的身份，什么意思呢？这就要回到最初的Key exchange了。

假如A和B要进行通信，A有私钥，B有公钥，那首先要进行的是公钥分发，A把自己私钥所对应的公钥发送给B。但是很有可能中间会有攻击者冒充A，把自己的私钥所对应的公钥发送给B，B无法验证这个公钥的准确性，从而实现攻击。

要验证公钥的准确性，则需要引入另外一个非常重要的概念，数字证书（Digital certificate），这个我们后面会详细聊。

常用的数字签名算法

常用的数字签名算法有RSA，DSA，ECDSA，EdDSA等。

下一节我们以RSA为例做演示，看看数字签名到底是如何具体工作的。