什么是加密的数字签名？了解签名和多签名之间的区别

加密的数字签名，利用公开密码学，通过使用私钥创建唯一的数学签名来提供身份验证，其他人可以使用相应的公共钥匙验证，从而确保消息真实性和完整性。

2025/02/08 19:19

关键点

• 加密数字签名的定义和目的
• 数字签名中的不对称与对称密码学
• 关键产生，签名创建和验证过程
• 数字签名的类型：ECDA，RSA和EDDSA
• 签名和多签名之间的差异
• 多签名类型和应用
• 加密数字签名的优势和局限性
• 选择正确的数字签名算法

什么是加密的数字签名？

加密的数字签名是用于身份验证数字消息的数学方案。它涉及两个密钥对，一个用于签名（私钥），另一个用于验证（公钥）。发件人使用其独有的私钥创建签名。收件人可以使用发件人的公钥验证签名，这是公开可用的。这样可以确保该消息来自经过验证的发件人，并且没有被篡改。

数字签名中的不对称与对称密码学

不对称密码学，也称为公钥密码学，用于数字签名。它采用了两个不同的钥匙：一个私钥和一个公钥。私钥用于加密消息，而公共密钥用于解密它。不对称加密的安全性在于破坏加密算法的计算复杂性。

对称密码学，也称为私钥密码学，使用单个键进行加密和解密。虽然对称密码学提供的性能比不对称的密码学更快，但它不太安全，不适合数字签名。

关键产生，签名创建和验证过程

密钥一代：

1. 使用加密哈希功能生成两个关键对。
2. 私钥是秘密的，而公共密钥则是分发的。

签名创建：

1. 发件人计算消息的哈希。
2. 发件人使用其私钥对消息哈希进行加密，以创建数字签名。

签名验证：

1. 收件人接收消息和数字签名。
2. 收件人计算收到消息的哈希。
3. 收件人使用发件人的公钥解密数字签名。
4. 如果解密的哈希与计算的哈希匹配，则验证签名，表明该消息是真实的且未改变的。

数字签名的类型：ECDA，RSA和EDDSA

椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）

• 使用椭圆曲线密码学。
• 比RSA更快，更高效。
• 广泛用于比特币和以太坊等加密货币。

RSA数字签名算法（RSA）

• 基于大数的分解。
• 比ECDSA更昂贵的计算。
• 用于旧的应用程序和认证机构。

Edwards曲线数字签名算法（EDDSA）

• ECDA随着性能和安全性的改善而变化。
• 用于诸如Cardano和Solana之类的区块链协议。

签名和多签名之间的差异

签名：

• 仅使用其私钥涉及一个签名者。
• 身份验证消息来自特定的发件人。
• 适用于只有单一方需要批准交易的情况。

多签名：

• 涉及多个签名者，每个签名者都有自己的私钥。
• 需要特定数量的签名（在预定的集合中）才能授权交易。
• 确保多方必须同意并批准交易，然后才能处理交易。

多签名类型和应用

n多签名：

• 需要n个参与者的M签名才能验证交易。
• 在安全性和效率之间提供平衡。
• 用于分散的财务（DEFI）方案，用于共享治理。

阈值多签名：

• 需要签名的阈值（通常高于50％）才能授权交易。
• 提供增强的安全性和密钥恢复选项。
• 用于与多个利益相关者的高价值交易或情况。

加密数字签名的优势和局限性

优点：

• 身份验证：验证数字消息和交易的真实性。
• 非纠正：防止发件人拒绝发送签名消息。
• 完整性保护：确保没有篡改或更改消息。
• 高效：允许对数字签名的快速安全验证。

限制：

• 密钥管理：需要安全的存储和处理私钥，以防止未经授权的访问。
• 计算成本：加密和解密数字签名对于大容量交易在计算上可能很昂贵。
• 潜在的脆弱性：网络安全威胁可以利用加密算法或关键管理实践中的弱点。

选择正确的数字签名算法

数字签名算法的选择取决于以下因素：

• 性能：ECDA比RSA快，使其适用于交易量高的应用。
• 安全性：EDDSA对ECDA和RSA提供了改进的安全性，但可能具有性能权衡。
• 应用程序要求：考虑特定应用程序所需的多签名或安全级别的类型。

常见问题解答

1。公共与私钥有什么区别？
任何人都可以使用公共密钥，并用于验证数字签名。一个私钥是秘密的，用于创建数字签名。

2。数字签名容易受到黑客攻击？
加密的数字签名是安全的，只要将私钥保密，并且加密算法不妥协。

3。损坏的私钥有什么含义？
如果私钥被妥协，攻击者可以模仿合法签名者，创建假冒数字签名，并拦截或修改交易。

4。如何在加密货币交易中使用多签名？
多签名通常用于加密货币钱包中，以允许多个人共同授权和管理资金。这样可以增强安全性并防止未经授权的撤回。

5。数字签名中关键恢复的目的是什么？
钥匙恢复机制允许更换或恢复受损或丢失的私钥，从而确保继续访问签署的交易和帐户。