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數位簽章

數位簽章

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什麼是數位簽章?

數位簽章是一種用於驗證數位資料真實性和完整性的加密工具。數位簽章相較於手寫簽名更為複雜,在確保數位通訊和交易的安全性方面扮演關鍵角色。

數位簽章如何運作

數位簽章的運作涉及雜湊函數和公鑰密碼學的過程。雜湊作為核心元素,使用演算法將資料轉換為固定大小的輸出結果,產生稱為雜湊值或訊息摘要的獨特數位指紋。而公鑰密碼學則使用一對密鑰 – 公鑰和私鑰 – 在資料加密及數位簽章有數學上的聯繫和應用。

像比特幣這樣的加密貨幣,數位簽章系統通常遵循以下三個步驟: 

1. 對資料進行雜湊

訊息或數位資料經過雜湊處理,產生固定長度的雜湊值或訊息摘要。雜湊確保了資料的完整性,並簡化驗證過程。

2. 簽署

發送者使用其私鑰對雜湊後的訊息進行簽署。目前有多種數位簽章演算法,本質皆在於將雜湊值與私鑰結合。

3. 驗證

接收者可以使用發送者的公鑰來驗證簽章的有效性。數位簽章作為特定訊息的獨特指紋,可確保其真實性。

為什麼數位簽章很重要

數位簽章之所以不可或缺,主要有以下三個原因:

1. 資料完整性

驗證可確保訊息在傳輸過程中沒有被篡改。任何訊息的變更都會產生不同的簽章,保持資料的完整性。

2. 驗證

接收者可以使用公鑰確認簽章的來源,確保它是由合法發送者創建的。私鑰必須保密,以防止未經授權的使用。

3. 不可否認性

簽章一旦生成,發送者從此就不能否認其真實性。私鑰外洩會損害不可否認性,這凸顯了金鑰安全的重要性。

數位簽章的應用案例

數位簽章的應用涉及各個領域,包括:

  • 資訊技術:增強網際網路通訊系統的安全性。
  • 金融:應用於審計、費用報告、貸款協議等。

  • 法律:用於企業合約、法律協議和政府文件的數位簽署。
  • 醫療保健:防止處方籤和醫療記錄的詐騙。
  • 加密貨幣交易:對於簽署和授權加密貨幣交易至關重要,用以確保僅合法所有者可存取資金。

局限性

數位簽章的有效性取決於演算法的品質、穩健的實行以及私鑰的安全性。私鑰外洩會構成重大風險,可能導致加密貨幣用戶遭受財務損失。

結論

由雜湊函數和公鑰密碼學驅動的數位簽章,在保障數位通訊和交易安全方面發揮關鍵作用。數位簽章的應用涵蓋各個行業,凸顯其在資料完整性、驗證和不可否認性方面的重要性。