这段C++数字签名源代码提供了实现数据完整性与安全验证的功能,通过加密技术确保消息的真实性和未被篡改状态。
以往的文件或书信可以通过亲笔签名来证明其真实性。而通过计算机网络传输的信息则可通过数字签名技术实现验证。这里以DSA算法为例介绍数字签名。
1991年,美国国家标准与技术局(NIST)采纳了DSA算法作为联邦政府的标准,并将其命名为“数字签名标准”(DSS)。以下是关于DSA的参数和操作过程:
- **全局公钥**:由三个值构成(p, q, g),其中p是一个512至1024位的大素数,q是(p-1)的一个素因子,并且为一个160比特长度的素数。g通过公式计算得出: \(g = h^{(p-1)/q} \mod p\) ,这里h满足条件\( 1 < h < (p - 1) \),并且要保证计算结果大于1。
- **用户私钥**:x是一个随机选择的整数,其值在0和q之间(不包括两端)。
- **用户公钥**:y通过公式 \( y = g^x \mod p\) 得出。
签名过程:
当一个消息M需要被签署时,会生成一对数字(r, s)作为签名。r的计算方式为\( r ≡ (g^k \mod p)\mod q \),其中k是一个在0和q之间(不包括两端)的随机数或伪随机数;而s通过公式 \( s ≡ [ k^{-1} (H(M)+xr)]\mod q\) 计算得出,这里\( H(M) \)是消息M经过MD4、MD5 或SHA算法后的哈希值。
验证过程:
当接收方收到签名(r, s),以及相应的消息M时,首先计算:w为 \(s^{-1} \mod q\);u1和u2分别为\([H(M)\cdot w] \mod q\) 和\( r\cdot w \mod q\)。然后通过公式\[ v ≡ [(g^{u_1}\cdot y^{u_2}) \mod p]\mod q \] 计算出v,如果验证得出的v等于r,则认为签名有效。
上述过程确保了消息M的真实性和完整性。