امضای دیجیتال چیست؟

امضای دیجیتال چیست؟

امضای دیجیتالی یک مکانیزم رمزنگاری است که برای تأیید صحت داده های دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد. ممکن است ما آن را به عنوان یک نسخه دیجیتالی از امضاهای دست نویس معمولی، اما با سطح پیچیدگی و امنیت بالاتر در نظر بگیریم.

به زبان ساده، ممکن است یک امضای دیجیتالی را به عنوان کدی که به یک پیام یا سند متصل است، توصیف کنیم. پس از تولید، کد این حقیقت را که پیام در طول مسیر از فرستنده تا گیرنده دست نخورده است را به اثبات می رساند.

اگرچه مفهوم تضمین ارتباطات با استفاده از رمزنگاری به دوران باستان باز می گردد، طرح های امضای دیجیتالی در دهه 1970 به لطف توسعه رمزنگاری عمومی(pkc) به واقعیت تبدیل شدند. بنابراین، برای یادگیری نحوه عملکرد امضاهای دیجیتال، ابتدا باید اصول عملکردهای هش و رمزنگاری کلید عمومی را درک کنیم.

توابع هش

هشینگ یکی از عناصر اصلی سیستم امضای دیجیتال است. فرایند هش کردن شامل تبدیل داده هایی در هر اندازه به یک خروجی با اندازه ثابت است. این کار توسط یک نوع خاص از الگوریتم های معروف به توابع هش انجام می شود. خروجی حاصل از یک تابع هش به عنوان مقدار هش یا هضم پیام شناخته می شود.

از توابع هش رمزنگاری می توان برای تولید یک مقدار هش  استفاده کرد که به عنوان اثر انگشت دیجیتالی منحصر به فرد عمل می کند. این بدان معنی است که هرگونه تغییر در داده های ورودی (پیام) منجر به خروجی کاملاً متفاوت (مقدار هش) می شود. و به همین دلیل است که توابع هش رمزنگاری به طور گسترده ای برای تأیید صحت داده های دیجیتال استفاده می شود.

رمزنگاری کلید عمومی (pkc)

رمزنگاری کلید عمومی یا PKC به سیستم رمزنگاری اشاره دارد که از یک جفت کلید استفاده می کند: یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی. این دو کلید به لحاظ ریاضیاتی مرتبط هستند و می توانند برای رمزگذاری داده ها و امضاهای دیجیتالی مورد استفاده قرار گیرند.

PKC به عنوان یک ابزار رمزگذاری، نسبت به روشهای دیگر رمزگذاری متقارن از امنیت بیشتری برخوردار است. در حالی که سیستم های قدیمی تر به رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات به همان کلید متکی هستند، PKC رمزگذاری داده ها را با کلید عمومی و رمزگشایی داده ها را با کلید خصوصی مربوط به آن امکان پذیر می کند.

به غیر از این، طرح PKC ممکن است در تولید امضاهای دیجیتالی نیز اعمال شود. در اصل، این فرایند شامل هشدار یک پیام (یا داده های دیجیتالی) به همراه کلید خصوصی امضاکننده است. در مرحله بعد، گیرنده پیام می تواند با استفاده از کلید عمومی ارائه شده توسط امضاکننده، بررسی کند که آیا امضاء معتبر است یا خیر.

در برخی شرایط، امضاهای دیجیتالی ممکن است شامل رمزگذاری باشند، اما همیشه اینگونه نیست. به عنوان مثال، بلاکچین بیت کوین از PKC و امضاهای دیجیتال استفاده می کند، برخلاف بسیاری افراد که باور دارند، هیچ رمزگذاری در این فرآیند وجود ندارد. از نظر فنی، بیت کوین برای تأیید اعتبار معاملات، به اصطلاح الگوریتم امضای دیجیتال منحنی (ECDSA) را عملی می کند.

چگونگی کار امضای دیجیتال

در زمینه رمزنگاری، یک سیستم امضای دیجیتالی اغلب از سه مرحله اساسی تشکیل شده است: هش کردن، امضا و تأیید صحت اطلاعات.

هش کردن داده ها

اولین قدم برای انجام کار هش کردن پیام یا داده های دیجیتال است. این کار با ارسال اطلاعات از طریق الگوریتم هش کردن انجام می شود تا یک عملیات هش(هضم پیام) شروع شود. همانطور که گفته شد، پیام ها می توانند از نظر اندازه تفاوت زیادی داشته باشند، اما پس از آن، تمام مقادیر هش آنها طول یکسانی دارند. این ابتدایی ترین ویژگی یک تابع هش است.

با این حال، هش کردن داده ها برای تولید امضای دیجیتال ضروری نیست، زیرا می توان از یک کلید خصوصی برای امضاء پیامی استفاده کرد که به هیچ وجه خطرناک نیست. اما برای رمز ارز ها، داده ها همیشه از بین می روند و برخورد با هش هایی با طول ثابت، کل فرآیند را تسهیل می کند.

امضای دیجیتال

پس از هش شدن اطلاعات، فرستنده پیام باید آن را امضا کند. این لحظه ای است که کلید عمومی در معرض نمایش قرار می گیرد. انواع مختلفی از الگوریتم های امضای دیجیتال وجود دارد که هر یک مکانیزم خاص خود را دارند. اما در اصل، پیام هش شده با یک کلید خصوصی امضا می شود، و گیرنده پیام می تواند اعتبار خود را با استفاده از کلید عمومی مربوطه (ارائه شده توسط امضاکننده) بررسی کند.

به عبارت دیگر، اگر در هنگام تولید امضا، کلید خصوصی وجود نداشته باشد، گیرنده پیام قادر به استفاده از کلید عمومی مربوطه برای تأیید صحت آن نخواهد بود. هر دو کلید عمومی و خصوصی توسط فرستنده پیام تولید می شوند، اما فقط کلید عمومی با گیرنده به اشتراک گذاشته می شود.

شایان ذکر است که امضاهای دیجیتال به طور مستقیم با محتوای هر پیام مرتبط هستند. بنابراین برخلاف امضاهای دست نویس، که یکسان هستند، هر پیام امضا شده، امضای دیجیتالی متفاوتی خواهد داشت.

تایید صحت اطلاعات

بیایید مثالی بزنیم تا کل مراحل را تا آخرین مرحله تأیید نشان دهیم. تصور کنید که آلیس برای باب پیامی می نویسد، آن را هش می کند، و سپس مقدار هش را با کلید خصوصی خود ترکیب می کند تا یک امضای دیجیتالی تولید کند. امضا به عنوان اثر انگشت دیجیتال منحصر به فرد از آن پیام خاص کار خواهد کرد.

هنگامی که باب پیام را دریافت کرد، می تواند اعتبار امضای دیجیتال را با استفاده از کلید عمومی ارائه شده توسط آلیس بررسی کند. با این روش، باب می تواند اطمینان داشته باشد که امضا توسط آلیس ایجاد شده است زیرا فقط او کلید خصوصی را دارد که با آن کلید عمومی مطابقت دارد (حداقل این همان چیزی است که ما انتظار داریم).

بنابراین، بسیار مهم است که آلیس کلید خصوصی خود را مخفی نگه دارد. اگر شخص دیگری به کلید خصوصی آلیس دسترسی داشته باشد، می تواند امضاهای دیجیتالی ایجاد کند و وانمود کند که آلیس است. در زمینه بیت کوین، این بدان معنی است که کسی می تواند از کلید خصوصی آلیس برای انتقال یا هزینه بیت کوین های خود بدون اجازه او استفاده کند.

اهمیت امضای دیجیتال

امضاهای دیجیتالی اغلب برای دستیابی به سه نتیجه استفاده می شوند: یکپارچگی داده ها، تأیید اعتبار و عدم بازپرداخت.

  1. یکپارچگی دادهها: باب می تواند تأیید کند که پیام آلیس در طول مسیر تغییر نکرده است. هرگونه تغییر در پیام، امضای کاملاً متفاوتی را ایجاد می کند.
  2. تایید اعتبار: تا زمانی که کلید خصوصی آلیس مخفی نگه داشته شود، باب می تواند از کلید عمومی خود برای تأیید اینکه امضاهای دیجیتال توسط آلیس انجام شده و شخص دیگری دخیل نبوده، استفاده کند.
  3. عدم بازپرداخت : پس از ایجاد امضا، آلیس قادر به انکار آن در آینده نیست، مگر اینکه کلید خصوصی وی به نوعی به خطر بیفتد.

موارد استفاده امضای دیجیتال

امضاهای دیجیتالی را می توان در انواع مختلف اسناد و گواهینامه های دیجیتال استفاده کرد. به همین ترتیب، آنها استفاده های مختلفی دارند. برخی از موارد متداول استفاده شامل موارد زیر است:

  1. فناوری اطلاعات: برای تقویت امنیت سیستم های ارتباطی اینترنتی.
  2. موارد مالی: از امضاهای دیجیتال، می توان برای ممیزی ها، گزارش هزینه ها، قراردادهای وام و موارد دیگر استفاده کرد.
  3. موارد قانونی: امضای دیجیتال در انواع قراردادهای تجاری و قراردادهای حقوقی از جمله اوراق دولت قابل استفاده است.
  4. موارد امنیتی در سلامت: امضاهای دیجیتال می توانند از تقلب در نسخه ها و سوابق پزشکی جلوگیری کنند.
  5. بلاکچین طرح های امضای دیجیتالی اطمینان حاصل می کنند که فقط صاحبان حقوقی ارزهای رمزپایه قادر به انجام معامله برای انتقال وجه هستند (تا زمانی که کلیدهای خصوصی آنها به خطر نیفتد).

محدودیت ها

عمده چالش های پیش روی طرح امضای دیجیتالی به سه دسته تقسیم می شوند:

الگوریتم: کیفیت الگوریتم های مورد استفاده در یک طرح امضای دیجیتال دارای اهمیت بالایی است. این کار شامل انتخاب توابع هش قابل اعتماد و سیستمهای رمزنگاری است.

پیاده سازی: اگر الگوریتم ها با کیفیت باشند، اما اجرای آن ها اینگونه نباشد، سیستم امضای دیجیتال احتمالاً نقص هایی را نشان می دهد.

کلید خصوصی: اگر کلیدهای خصوصی به بیرون درز پیدا کنند یا به نوعی به خطر بیفتند، خصوصیات اصالت و تایید آن بی اعتبار می شوند. برای کاربران جوامع رمز ارز ها، از دست دادن یک کلید خصوصی ممکن است منجر به خسارات مالی قابل توجهی شود.

امضاهای الکترونیکی در مقابل امضاهای دیجیتال

به عبارت ساده، امضاهای دیجیتالی مربوط به یک نوع خاص از امضاهای الکترونیکی است که به هر روش الکترونیکی امضای اسناد و پیام ها مربوط می شود. بنابراین، تمام امضاهای دیجیتالی امضاهای الکترونیکی هستند. اما تفاوت هایی نیز وجود دارد.

تفاوت اصلی بین آنها، روش احراز هویت است. امضاهای دیجیتالی سیستم های رمزنگاری مانند کارکردهای هش، رمزنگاری کلید عمومی و تکنیک های رمزگذاری را به کار می گیرند. اما امضا های الکترونیکی این گونه عمل نمی کنند.

نتیجه گیری و جمع بندی

توابع هش و رمزنگاری کلید عمومی در مرکز سیستم های امضای دیجیتالی قرار دارند، که اکنون برای طیف گسترده ای از موارد مختلف استفاده می شوند. در صورت اجرای صحیح، امضاهای دیجیتالی می توانند امنیت را افزایش دهند، یکپارچگی را تضمین کنند و تأیید هویت انواع داده های دیجیتال را نیز تسهیل کنند.

در قلمرو بلاکچین، از امضاهای دیجیتالی برای مجاز کردن معاملات رمزنگاری استفاده می شود. آنها از اهمیت ویژه ای برای بیت کوین برخوردار هستند زیرا این امضاها اطمینان می دهند که سکه ها فقط توسط افرادی که دارای کلیدهای خصوصی مربوطه هستند می توانند مبادله شوند.

اگرچه سالهاست که از امضای الکترونیکی و دیجیتال استفاده می کنیم، اما هنوز فضای زیادی برای رشد آن ها وجود دارد. به محض ظهور  یک سیستم پیشرفته تر، احتمالاً شاهد تصویب طرح های امضای دیجیتال متفاوت خواهیم بود.

13 جولای 2020 مقالات
آخرین مطالب وبلاگ
دریافت ماینر یک ساعته رایگان
دریافت ماینر یک ساعته رایگان

آموزش ثبت نام در سامانه آی ماینر و دریافت ماینر یک ساعته رایگان ماینر یک...

خرید ماینر بیت کوین از آی ماینر
خرید ماینر بیت کوین از آی ماینر

ماینر بیت کوین چیست؟ از کجا ماینر بخریم؟ خرید ماینر بیت کوین: اکنون دیگر با...

آموزش استخراج بیت کوین با آی ماینر
آموزش استخراج بیت کوین با آی ماینر

چگونه از سامانه آی‌ماینر بیت کوین استخراج کنیم؟ در ادامه با کلیپ‌ آموزش استفاده از...

Change Language

English پارسی Türk русский العربية
آی ماینر