淺談數(shù)字簽名在政府機(jī)關(guān)電子政務(wù)中的應(yīng)用

唐黎建

【摘 要】數(shù)字簽名在我國(guó)電子政務(wù)中的應(yīng)用已經(jīng)有十幾年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，其技術(shù)的普及、成熟、可操作性及個(gè)性化程度都在飛速的發(fā)展。在政府機(jī)關(guān)的電子政務(wù)應(yīng)用中，安全性已成為制約辦公信息化發(fā)展的重要瓶頸。因此，研究數(shù)字簽名技術(shù)以確保政府機(jī)關(guān)的信息安全有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字簽名；政府機(jī)關(guān)；電子政務(wù)；應(yīng)用

一、引言

隨著電子政務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)辦公、審批等政務(wù)工作日益頻繁，由此，防止信息的偽造和欺騙顯得非常重要。在電子政務(wù)的計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)中，維護(hù)電子文檔的安全、是否能正常使用信息系統(tǒng)也是非常敏感的問(wèn)題。數(shù)字簽名就是首先為了保證電子信息安全而生，它是現(xiàn)代密碼學(xué)主要研究方向之一。

“數(shù)字簽名”就是通過(guò)某種密碼運(yùn)算生成一系列符號(hào)及代碼組成電子密碼進(jìn)行簽名，來(lái)代替手書(shū)簽名或印章。它采用了規(guī)范化的程序和科學(xué)化的方法，用數(shù)字技術(shù)驗(yàn)證簽字人是否有效。它還能驗(yàn)證出文件的原文在傳輸過(guò)程中有無(wú)變動(dòng)，確保傳輸電子文件的完整性、真實(shí)性和不可抵賴性。

二、數(shù)字簽名的內(nèi)容

目前關(guān)于數(shù)字簽名的研究方向主要集中在基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名技術(shù)。改進(jìn)數(shù)字簽名在內(nèi)的安全技術(shù)措施，確定 CA 認(rèn)證權(quán)的歸屬問(wèn)題是解決電子政務(wù)安全問(wèn)題的關(guān)鍵。而數(shù)字簽名技術(shù)在其中起著最重要的作用，保證著信息傳輸?shù)谋Ｃ苄?、?shù)據(jù)交換的完整性、發(fā)送信息的不可否認(rèn)性、被鑒定者身份的確定性的一種有效的解決方案，是電子政務(wù)安全性的重要部分。

數(shù)字簽名技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有很多種方法，目前數(shù)字簽名采用較多的技術(shù)還是公鑰加密技術(shù)，例如 RSA 算法、基于離散對(duì)數(shù)算法和Hash函數(shù)算法等等。然而隨著信息化技術(shù)的普及，數(shù)字簽名技術(shù)在安全性上也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，在算法上，數(shù)字簽名技術(shù)要不斷的研究與深化，才能確保數(shù)字簽名的有效。同時(shí)，數(shù)字簽名算法上也仍有很多難題需要突破，例如，同時(shí)基于離散對(duì)數(shù)問(wèn)題和素因子分解問(wèn)題的數(shù)字簽名方案，需要不斷的研究。

三、淺談數(shù)字簽名在電子政務(wù)中的應(yīng)用

1.數(shù)字簽名在電子政務(wù)中的意義

數(shù)字簽名在政務(wù)工作中是一種類(lèi)似于寫(xiě)在紙上的普通的簽名。數(shù)字簽名利用兩種互補(bǔ)的運(yùn)算：一種運(yùn)算是用于簽名，另一種運(yùn)算是用于驗(yàn)證。數(shù)字簽名有兩種：一種是對(duì)整體消息的簽字，也就是消息經(jīng)過(guò)密碼變化的被簽消息整體；另一種是對(duì)壓縮消息的簽字，是附加在被簽字消息之后或在某一特定位置上的一段簽字圖樣。而這種數(shù)據(jù)或變換是允許接收者用以確認(rèn)的數(shù)據(jù)單元的來(lái)源和完整性，目的是為了保護(hù)數(shù)據(jù)，以防止他人偽造。數(shù)字簽名主要是基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的目的，簽名者和驗(yàn)證者都要共享非保密信息，但簽名者和驗(yàn)證者可公用的信息不能太多，以防止他人偽造簽名。

2.數(shù)字簽名的過(guò)程

在傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)中，通常都是利用手書(shū)簽字或者是印章來(lái)確認(rèn)政務(wù)責(zé)任，以便在法律上能認(rèn)證、核準(zhǔn)和生效。如今，隨著計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的發(fā)展，人們希望通過(guò)電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)快遞、遠(yuǎn)距離的交易，這樣數(shù)字簽名或電子簽名就應(yīng)運(yùn)而生了，并開(kāi)始用于商業(yè)通信系統(tǒng)中。例如在電子商務(wù)中，傳送的文件是通過(guò)數(shù)據(jù)加密的方來(lái)保護(hù)電子簽名的數(shù)據(jù)，但也只能防止第三方獲得真實(shí)的數(shù)據(jù)。然而在文件傳遞過(guò)程中，對(duì)文件的否認(rèn)、偽造、篡改和冒充等問(wèn)題可以由電子簽名來(lái)解決，則具體要求是消息的發(fā)送方首先要用Hash函數(shù)進(jìn)行加密。其次，把加密后的消息摘要將作為附件和消息一起發(fā)送給消息接收方。最后，消息的接收方首先用與發(fā)送方一樣的 Hash函數(shù)，再用發(fā)送方的公鑰來(lái)對(duì)消息附加的數(shù)字簽名進(jìn)行解密。

3.數(shù)字簽名的功能

數(shù)字簽名有兩種功能：一種是能夠確定報(bào)文確實(shí)是由發(fā)送方簽名并發(fā)出來(lái)的，因?yàn)閯e人假冒不了發(fā)送方的簽名。另一種是數(shù)字簽名能夠確定消息的完整性。因?yàn)閿?shù)字簽名的特點(diǎn)是它能夠代表了文件的特征，如果文件發(fā)生了改變，那么數(shù)字簽名的值也將隨著發(fā)生變化。也就是說(shuō)不同的文件將會(huì)得到不同的數(shù)字簽名。數(shù)字簽名將會(huì)涉及到一個(gè)Hash函數(shù)、發(fā)送者的公鑰和私鑰。

四、政府機(jī)關(guān)對(duì)數(shù)字簽名應(yīng)用的要求

1.政府機(jī)關(guān)對(duì)數(shù)字簽名的需求

首先對(duì)于政府機(jī)關(guān)來(lái)說(shuō)，日常政務(wù)工作較為繁瑣龐雜，信息化手段的進(jìn)入，方便了政府機(jī)關(guān)的工作，提高了效率。對(duì)于機(jī)關(guān)與地方的聯(lián)系來(lái)說(shuō)也更加的緊密。尤其是在電子政務(wù)工作越來(lái)越普及的今天，人們辦公對(duì)電子工具的依賴越來(lái)越嚴(yán)重，在方便了辦公手段的同時(shí)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過(guò)分依賴，也使得信息化的風(fēng)險(xiǎn)空前提高。因此，安全是政府機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)字簽名的第一需求。電子政務(wù)匿名和安全保密性是彼此不同但又相互關(guān)聯(lián)的，保密性是意味著信息源可以掌控信息的走向，安全性則是要求完全控制信息內(nèi)容是否按照信息主人的意愿?jìng)鞑?，匿名即信息的擁有和使用方，即身份與信息不關(guān)聯(lián)，匿名保證了個(gè)人的隱私。

2.數(shù)字簽名如何確保安全

首先是在電子政務(wù)中的安全通道，安全通道是確保各種信息的傳遞和處理上的安全的措施。例如密鑰和防火墻等等，另外還要提供三方保密數(shù)據(jù)分配。

電子政務(wù)中數(shù)據(jù)的不可否認(rèn)性，也就是信息源提供的數(shù)據(jù)或是信息不可更改，保證信息雙方不可隨意更改否認(rèn)，那么需要對(duì)各信息息源的認(rèn)證和數(shù)字簽名技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

保證數(shù)據(jù)信息源端的硬件或是機(jī)構(gòu)的完整性和保密性的。在電子政務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施中應(yīng)包括一些的可信賴機(jī)構(gòu)。例如數(shù)字簽名認(rèn)證、電子證書(shū)等等。些要求的實(shí)現(xiàn)主要是借助數(shù)據(jù)的安全保密技術(shù)，其中最主要包括認(rèn)證性、保密性、數(shù)據(jù)完整性、不可否認(rèn)性、安全協(xié)議和防火墻等等。

3.數(shù)字簽名的改進(jìn)方向

在生成和驗(yàn)證數(shù)字簽名的過(guò)程中需要完善，只有在廣泛使用安全套接層建立安全鏈接的 Web 瀏覽器，才有可能頻繁地會(huì)用到數(shù)字簽名技術(shù)。例如一個(gè)部門(mén)對(duì)員工進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)上的行為進(jìn)行規(guī)范，需要建立廣泛協(xié)作機(jī)制來(lái)支持?jǐn)?shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)。支持?jǐn)?shù)字簽名技術(shù)是 Web 發(fā)展的目標(biāo)，需要確保數(shù)據(jù)在傳送過(guò)程中的保密性、完整性及不可否認(rèn)性才能夠保證在線辦公的安全。其中安全問(wèn)題是阻礙公務(wù)信息對(duì)稱(chēng)與信息化辦公發(fā)展的最大問(wèn)題，需要改進(jìn)數(shù)字簽名在內(nèi)的安全技術(shù)措施和確定 CA 認(rèn)證權(quán)的歸屬問(wèn)題是解決電子政務(wù)安全問(wèn)題的關(guān)鍵。

數(shù)字簽名技術(shù)的廣泛使用和普及給電子政務(wù)帶來(lái)了活力與效率。除了數(shù)字簽名技術(shù)外，還有其他的密碼技術(shù)，如加密在電子政務(wù)中也有著廣泛的用途。隨著新一代密碼技術(shù)的身份驗(yàn)證的推廣數(shù)字簽名必將在政務(wù)系統(tǒng)中發(fā)揮更重要的作用。

對(duì)于政府機(jī)關(guān)來(lái)說(shuō)，完善電子簽名的安全管理措施是最為行之有效的方法，2004年，第十屆全國(guó)人大常委會(huì)通過(guò)了我國(guó)《電子簽名法》。這部法律規(guī)定，可靠的電子簽名與手寫(xiě)簽名或者蓋章具有一樣的法律效力。該法在2005年4月起施行，它將對(duì)我國(guó)的電子政務(wù)的發(fā)展起到極其重要的作用。雖然目前有許多數(shù)字簽名的方案被提出，但是基于大整數(shù)因式分解和離散對(duì)數(shù)數(shù)學(xué)問(wèn)題的數(shù)字簽名的安全性工作做的還不多，許多方面的安全性還沒(méi)有正式證明公布。而對(duì)于我國(guó)影響力與權(quán)威性極大的政府機(jī)關(guān)信息發(fā)布來(lái)說(shuō)，如何對(duì)電子信息做好保密，規(guī)范信息辦公，做到有法可依，有規(guī)章可循，明確信息安全的責(zé)任，是政府機(jī)關(guān)電子政務(wù)安全工作持之以恒的努力方向。

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