数字签名概述

数字签名用于验证消息的完整性和身份认证。RSA签名利用私钥生成签名，公钥验证，满足：

• 不可否认性：只有私钥持有者能生成有效签名。
• 完整性：签名可证明消息未被篡改。
• 真实性：验证方可确认消息来源。

RSA签名算法

基本流程：

1. 哈希：对消息m进行哈希，得到固定长度摘要H(m)。
2. 签名：使用私钥(d, n)对哈希值进行模幂运算：s ≡ H(m)^d (mod n)。
3. 验证：使用公钥(e, n)计算H'(m) ≡ s^e (mod n)，若等于H(m)则签名有效。

实际实现中，哈希值在签名前会经过填充（如PSS或PKCS#1 v1.5），以防止伪造。

签名与加密的区别

实际应用中的签名格式

在PKCS#7/CMS、JWT、X.509证书等标准中，RSA签名通常以ASN.1 DER编码存储，包含签名算法标识和签名值。常见算法标识如：

• sha256WithRSAEncryption
• sha384WithRSAEncryption
• sha512WithRSAEncryption

安全注意事项

• 避免使用弱哈希（MD5、SHA-1）生成签名。
• 验证签名时需检查哈希算法是否安全。
• 使用标准库的签名验证函数，避免自行实现比较。
• 注意时序攻击，使用常量时间比较。

RSA签名是数字身份验证的基础，广泛应用于SSL证书、代码签名、软件更新等场景。正确使用签名算法可有效防止伪造和篡改。