三、未曾相见，为何能深信不疑

你想发一条短信给你的朋友彤彤：今晚八点星巴克见。这是属于你们之间的秘密，绝不能被第三人知道。

你熟门熟路，这得用非对称加密：你用彤彤的公钥加密短信，让它变成别人不认识的密文。你很放心，因为只有彤彤的私钥才能解密。

但问题来了：彤彤凭什么相信这是你发的？万一是别人冒充你发的呢？那她今晚跑到星巴克见到的人就不是你，因为她的公钥是公开的，任何人都可以拿来加密。

让她确信短信是你发的，只需要一步：数字签名。

1.什么是数字签名

数字签名指只有信息发送者才能产生的字符串，如：dss6ch5aPZ4L29yq8vX。

你可以把数字签名理解为白纸黑字的签名，接收者用它识别发送者身份。但千万别误以为数字签名是把你的亲笔签名拍成数码照片，发给接收者用来验证，那是电子签名。

如图1-8所示，电子签名是图片，而数字签名是字符串。

那数字签名是怎么做出来的？

2.数字签名流程

数字签名的流程很简单，分为以下两步：

1）哈希密文，得到密文哈希值，如14d403e5。

2）用你的私钥加密哈希值，得到数字签名，如dss6ch5aPZ4L29yq8vX。

你把密文和数字签名一起发给彤彤，收到信息后，她要做两件事：

1）读取信息原文。用她的私钥解密密文，得到的明文就是原文：今晚八点星巴克见。

2）确认发送者身份。彤彤要确认这信息是不是你发的。她用你的公钥解密数字签名， 如果解密结果为14d403e5 ， 那就代表发信息的人是你，否则就是有人在冒充你 ；如果你问14d403e5是哪里来的，答案是这是彤彤把密文哈希一次的结果。

你可能觉得奇怪，解密不应该是用收信人的私钥吗？难道发件人公钥也可以解密？答案是：也可以。

这就是非对称加密的另一个神奇之处： 公钥和私钥互为加解密工具。 不仅可以“公钥加密、私钥解密”，而且可以“私钥加密、公钥解密”，但唯独不能用原来加密的钥匙解密。

但为什么我们不用私钥加密原文？因为如果用私钥加密，那就只能使用公钥解密，而公钥都是公开的，这样就使加密失去了意义。

而数字签名用私钥加密的是密文的哈希值，解密后不为获知信息，而为校验身份，因此数字签名可以用私钥加密。

要判定信息是否为发送者本人发送，只需满足一个条件：

用发送方公钥解密数字签名的结果=密文哈希值，即：

f (Digital Sign,public Key)=Hash(Cipher Text)

F ——解密函数；

DigitalSign——数字签名；

publicKey——发送者（你）的公钥；

Hash——哈希函数；

Hash（CipherText）——密文哈希值。

3.总结

数字签名是一种能被轻松识别的认证工具，因为验证它的过程本质上只是用计算机解一道数学题而已（见图1-9）。所以，眨眼间就可以完成认证过程，不用像人去比对字迹或印章那样耗时费力。

数字签名保证信息是发送者本人发的，其他人无法伪造，同时发送者无法抵赖。因为发送者的私钥只有发送者本人知晓，除非泄露。

所以你看，私钥几乎等于你在比特世界的肉身。

无法抵赖、不可伪造和可轻松识别 三大特性，使得数字签名成为理想的认证工具：商业机密、网上银行和加密货币等都离不开数字签名。只是开始理解时有点绕，彻悟后你会体会到它的精妙：明明没有和它相见，但在比特世界里，数字签名却可以让你见字如面。

4.温故而知新

从这节开始的内容已经有一点儿令人费解了，但是别灰心。等你明晰概念之后就能理解加密原理了。

因此，复习一下基础概念吧！

原文： 发送者原本想要告诉接收者的意思。例如，你想告诉彤彤“今晚八点星巴克见”这就是原文。

密文： 加密原文后的字符串，一般用CipherText表示。

你把原文“今晚八点星巴克见”用特定算法加密后可能是这样：2c320f5ee160144170bDTLd54，总之和原文相比面目全非。

明文： 解密后的结果。

如果解密正确，明文=原文；如果解密错误，明文就是乱码，没有意义。

对称加密： 加解密互为逆操作的加密方式，就是对称加密。

例如，银行支票上的大写金额（壹、贰、叁、肆……）也是一种对称加密方式，因为存在与阿拉伯数字（1、2、3、4……）一一对应的关系。解密对汉语使用者毫无难度，但对不懂汉语的人来说还是一眼难以识别。可如果去查字典，还是比较容易弄明白的。对称加密是一种相对容易被破解的加密方式。

非对称加密： 使用不同的钥匙加密或解密。私钥保密，私钥生成多个公钥，公钥公开。私钥加的密，只能用公钥解；公钥加的密，只能用私钥解。

哈希： 将文件映射为较短的固定长度字符串（哈希值）。 7O0QhP53BagCD93hCi0arccCb8jIMVpjCBnp17RNuC1qsFRembdnSd28j9txu/nH