2025年7月29日 星期二

加密(確保機密性)和數位簽章

您提出的這種通訊方式是可行的,並且在實際的加密通訊中非常常見。

它結合了非對稱式金鑰的兩種主要用途:加密(確保機密性)數位簽章(確保身份驗證與數據完整性)

這種通訊方式通常被稱為**「加密並簽章」「數位信封與簽章」的組合,旨在同時實現訊息的機密性、身份驗證、數據完整性及不可否認性**。

以下是這個通訊流程的詳細說明:

通訊流程解析:

假設發送方是 A,接收方是 B

  1. A 用自己的「私鑰」加密 (簽章)

    • 目的: 創建數位簽章,證明訊息確實來自 A,並確保訊息在簽署後未被篡改。

    • 實際操作: A 通常會先計算訊息的雜湊值(一個固定長度的摘要),然後用自己的私鑰對這個雜湊值進行加密。這個加密後的雜湊值就是數位簽章。原始訊息本身通常不會直接用私鑰加密,因為私鑰加密的效率較低,且訊息可能很長。

  2. A 再用 B 的「公鑰」加密 (加密通訊)

    • 目的: 確保訊息的機密性,只有 B 能夠閱讀。

    • 實際操作: A 將原始訊息(或包含原始訊息和數位簽章的組合)用 B 的公鑰進行加密。

  3. A 將雙重加密後的訊息傳送給 B

  4. B 收到訊息後,先用自己的「私鑰」解密 (解密通訊)

    • 目的: 解開外層加密,恢復 A 用其私鑰簽署的內容。

    • 實際操作: B 使用自己保密的私鑰,解密 A 用 B 的公鑰加密的密文。這一步會得到 A 原始簽署的內容(通常是原始訊息和其數位簽章)。

  5. B 再用 A 的「公鑰」解密 (驗證簽章)

    • 目的: 驗證數位簽章的有效性,確認訊息確實來自 A,且內容未被篡改。

    • 實際操作: B 取得 A 的公鑰(因為公鑰是公開的),然後用 A 的公鑰解密訊息中包含的數位簽章。如果解密成功,B 會得到一個雜湊值。B 同時也會對收到的原始訊息重新計算一個雜湊值,然後將這兩個雜湊值進行比對。如果兩者一致,則證明:

      • 訊息確實是 A 發送的(因為只有 A 的私鑰能產生這個簽章)。

      • 訊息在傳輸過程中沒有被篡改(因為任何篡改都會導致雜湊值不匹配)。

這種通訊方式的優點:

  • 機密性 (Confidentiality): 只有擁有 B 私鑰的人才能解密訊息,確保內容不被未經授權者讀取。

  • 身份驗證 (Authentication): B 可以確信訊息確實是 A 發送的,而不是冒充者。

  • 數據完整性 (Data Integrity): B 可以確認訊息在傳輸過程中沒有被惡意修改。

  • 不可否認性 (Non-repudiation): A 無法否認曾經發送過這條訊息,因為簽章只能由 A 的私鑰產生。

這種結合加密和簽章的模式,是許多安全通訊協定(例如 HTTPS 中的 SSL/TLS)的基礎,確保了網路通訊的全面安全性。

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