1导言
为了保证数据传输的安全性，我们不得不采用加密技术、数字签名、身份认证、密钥管理、防火墙、安全协议等一系列安全技术。其中，数字签名是实现网上交易安全的核心技术之一，可以保证信息传输的保密性、数据交换的完整性、发送信息的不可否认性、交易者身份的确定性。
2数字签名的概念
数字签名在ISO 7498-2标准中被定义为：“附加到数据单元的某些数据，或数据单元的加密转换，它允许数据单元的接收者确认数据单元的来源和完整性，并保护数据不被其他人(如接收者)伪造”。
数字签名要实现的功能是我们普通手写签名要实现的功能的扩展。签署书面文件有两个主要功能。第一，我很难否认自己的签字，从而确认文件已经由我本人签字的事实；第二，因为你的签名不容易被别人模仿，所以证实了文件是真实的。使用数字签名，这些功能也可以完成：
(1)确认信息由签名人发送；
(2)确认信息自签收后未被修改；
(3)签名人不能否认信息是他自己发送的。
数字签名的技术基础是公钥密码。首先介绍了公钥密码和RSA公钥密码的基本思想。
3公钥密码技术
公钥密码也称为非对称/Jn密码。相反的是对称加密技术。对称加密技术是发送方和接收方使用相同的密钥进行加密/解密，双方必须保证这个公共密钥的安全性。
其中，加密转换使用的密钥与解密转换使用的密钥完全相同，必须以安全的方式将该密钥告知解密方。大家熟悉的DES加密标准是一种对称加密技术。1976年，Diffie和Hellman在一篇名为《密码学的新方向》的文章中提出了一个新思路，即不仅加密算法本身可以公开，加密密钥本身也可以公开。这就是公钥密码系统。其中使用的密钥被分解成一对：公钥和私钥。只要私钥保密，公钥就可以发送到互联网(如网站黄页)等公共场所，供他人查询下载。
4数字签名的实现方法
基于公钥密码的数字签名方法有很多，如RSA签名、DSA签名和椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)。下面详细分析了RSA签名。
(1)发送方使用摘要算法从消息中生成128位哈希值(称为消息摘要)；
(2)发送方用RSA算法和自己的私钥对哈希值进行加密，生成摘要密文，即为发送方的数字签名；
(3)将加密的数字签名作为消息的附件与消息一起发送给接收者：
(4)接收方使用相同的摘要算法从接收的原始消息中计算128位的哈希值；
(5)消息的接收方用RSA算法和发送方的公钥对附加在消息上的数字签名进行解密；
(6)如果两个哈希值相同，那么接收者可以确认消息是由发送者签名的。
最常用的摘要算法叫做MD5(消息摘要5)，它的作者是R.L .
Rivest是RSA公钥密码系统中的r。MD5使用单向Hash函数将任意长度的“字节串”转换为128位的哈希值，是一种不可逆的字符串转换算法。换句话说，即使您看到了MD5算法的描述及其实现的源代码，也无法将MD5的哈希值转换回原始字符串。这个128位的哈希值也被称为数字指纹。就像人的指纹一样，它成为验证信息身份的“指纹”。
数字签名如何完成类似手写签名的功能？如果消息在网络传输过程中被修改，接收方收到消息后会使用相同的摘要算法计算不同的消息摘要，保证接收方能够判断消息从签名到收到是否被修改。如果发送方A想让接收方误认为该消息是发送方B签名发送的，由于发送方A不知道发送方B的私钥，当接收方用发送方B的公钥解密发送方A加密的消息摘要时，会得到不同的消息摘要，保证接收方可以判断该消息是否是指定的签名人发送的。同时可以看出，当两个哈希值相同时，发送方B无法否认消息是通过其签名发送的。
在上面的签名方案中，消息以明文生成。所以没有保密功能。如果消息包含无法泄露的信息，则需要在传输之前对其进行加密。具有安全机制的RSA签名的整个过程。
(1)发送方选择对称加密算法(如DES)和对称密钥对报文进行加密；
(2)发送方用接收方的公钥和RSA算法对步骤1中的对称密钥进行加密，并将加密后的对称密钥附加到密文上；
(3)发送方使用摘要算法从步骤2中的秘密文本中获取消息摘要，然后用RSA算法和发送方的私钥对消息摘要进行加密，这是发送方的数字签名；
(4)将第三步得到的数字签名封装在第二步的密文中，通过网络发送给接收者；
(5)接收方利用RSA算法和发送方的公钥对接收到的数字签名进行解密，得到消息摘要；
(6)接收方使用相同的抽象算法从接收的消息中提取秘密
文中计算出一个报文摘要;(7)如果第5步和第6步的报文摘要是相同的，就可以确认密文没有被篡改，并且是由指定的发送方签名发送的;
(8)接收方使用RSA算法和接收方的私钥解密出对称密钥;
(9)接收方使用对称加密算法(比如DES)和对称密钥对密文解密，得到原始报文。
5 数字签名在电子商务中的应用
下面用一个使用SET协议的例子来说明数字签名在电子商务中的作用。SET协议(Secure Electronic Transaction，安全电子交易)是由VISA和MasterCard两大信用卡公司于1997年联合推出的规范。
SET主要针对用户、商家和银行之间通过信用卡支付的电子交易类型而设计的，所以在下例中会出现三方：用户、网站和银行。对应的就有六把“钥匙”：用户公钥、用户私钥;网站公钥、网站私钥;银行公钥、银行私钥。
这个三方电子交易的流程如下：
(1)用户将购物清单和用户银行账号和密码进行数字签名提交给网站：
用户账号明文包括用户的银行账号和密码。
(2)网站签名认证收到的购物清单：
(3)网站将网站申请密文和用户账号密文进行数字签名提交给银行：
网站申请明文包括购物清单款项统计、网站账户和用户需付金额。
(4)银行签名认证收到的相应明文：
从上面的交易过程可知，这个电子商务具有以下几个特点：
(1)网站无法得知用户的银行账号和密码，只有银行可以看到用户的银行账号和密码;
(2)银行无法从其他地方得到用户的银行账号和密码的密文;
(3)由于数字签名技术的使用，从用户到网站到银行的数据，每一个发送端都无法否认;
(4)由于数字签名技术的使用，从用户到网站到银行的数据，均可保证未被篡改。
可见，这种方式已基本解决电子商务中三方进行安全交易的要求，即便有“四方”、“五方”等更多方交易，也可以按SET 议类推完成。
6 结语
数字签名还需要相关法律条文的支持，所以需要引起立法机构对数字签名技术的重视，加快立法脚步，制定相关法律，为数字签名技术提供法律上的支持。