RSA-PKCS验签图解

RSA-PKCS（Public Key Cryptography Standards）是一种用于公钥加密的协议，其中的数字签名部分是通过RSA算法实现的。它提供了一种确保数据完整性和来源可信性的机制。以下是RSA-PKCS验签过程的一个简单图解：

1. **密钥对生成**：用户拥有两个密钥，一个是公开的公钥（包含e和n），另一个是私有的私钥（包含d和p, q，以及phi(n)）。公钥可以安全地分发给其他人，而私钥必须保密。

2. **消息摘要**：发送者首先计算要签署的消息的哈希值，通常使用SHA-1、SHA-256等算法，得到固定长度的摘要。

3. **RSA加密**：发送者使用接收者的公钥将摘要加密，加密结果称为数字签名。这是因为只有私钥才能解密，确保了只有拥有私钥的人能够创建签名。

4. **附加信息**：在数字签名后面，可能会添加一些PKCS#7标准规定的填充信息，包括版本标识、随机数等，以确保签名结构的一致性。

5. **发送签名**：最终，加密后的签名连同原始消息一起发送给接收者。

6. **验证签名**：接收者使用自己的私钥尝试解密收到的签名。如果解密成功并返回预期的摘要，那么他们就可以确认消息未被篡改且来自特定的发送者。

相关问题

RSA-PCKS验签图解

RSA-PSS (Probabilistic Signature Scheme) 是一种用于数字签名的安全算法，它是RSA公钥加密标准（RSASSA-PKCS1-v1_5）的一个改进版本。PSS的主要特点是增加了防碰撞和消息伪造的能力，并且更符合FIPS 186-4标准。

以下是RSA-PSS签名过程的简单图解：

1. **准备信息**：首先，原始消息被编码为一个固定长度的消息摘要（如SHA-256哈希值），并添加一些随机前缀和填充。

2. **生成标签**：将前缀、填充以及哈希值拼接成一个整体，然后计算这个整体的HMAC（基于消息认证码）值，通常使用同一种哈希函数，比如SHA-1或SHA-256。

3. **模q减法**：对标签做取余运算（mod q），其中q是模数n的平方根减一，这是为了保证结果在一个合适的范围内。

4. **签名**：签名者用自己的私钥对上一步得到的结果进行欧拉逆运算，得到一个整数，并转换回二进制形式作为最终的数字签名。

5. **验证**：接收方收到签名后，会执行类似的过程：计算哈希值、应用相同的标签生成规则、模q减法，然后用发送者的公钥检查是否能得到与原始签名相同的值。如果相符，则验证通过。

RSA-PKCS1 和RSA-PSS区别

RSA公钥密码系统的两个常见变种是RSA-PKCS#1（Public-Key Cryptography Standards #1）和RSA-PSS（Probabilistic Signature Scheme）。它们的主要区别在于数字签名过程：

1. **RSA-PKCS#1**（也称为PKCS1 v1.5）：这是最早的RSA签名标准，它采用固定模式的消息处理，即先对原始消息加上特定填充（如0x00），然后进行加密哈希。这种方式存在安全风险，因为攻击者可能会利用某些填充模式来伪造签名。

2. **RSA-PSS**：这是一种更安全的选择，它引入了随机化和盐值（padding）来增强抗分析性和抗碰撞能力。PSS通过生成随机盐并将其添加到消息上，然后基于这个混合信息进行HMAC-SHA1签名。这种方法满足了更严格的数学证明，并且被认为是FIPS 186-4等认证标准所推荐的。

**区别总结**：
- 安全性：PKCS#1 v1.5较易受到长度分析攻击，而PSS提供更强的安全性。
- 抗分析性：PSS有更好的抵抗重合攻击（forgery resistance）。
- 签名效率：由于随机化的增加，PSS通常比PKCS#1 v1.5稍慢一些。