امضای دیجیتال، به زبان ساده، یک طرح ریاضی برای تایید صحت پیام‌ها یا اسناد دیجیتال است، که می‌توان آن را مشابه یک اثر انگشت الکترونیکی دانست. استفاده از امضا (چه معمولی و چه دیجیتال)، دو هدف اصلی را دنبال می‌کند:
- احراز هویت: اطمینان حاصل شود که پیام‌ها توسط خود شخص امضا می‌شوند و نه یک کلاهبردار یا هکر.
- یکپارچگی اسناد: اطمینان حاصل شود که از زمان درج امضا، خود پیام تغییری نکرده است.
امضای دیجیتال در بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند؟
در روش سنتی، امضاکننده هر بار از همان امضای معمولی و نمادهای یکسان خود استفاده می‌کند. امنیت این نوع امضا کاملا به این بستگی دارد که هیچ‌کس جز شما نتواند آن امضا را درج کند و تایید این نوع امضا تنها با نگاه کردن انجام می‌شود. یک سند امضاشده شامل خود سند، شناسه عمومی امضاکننده (که معمولا اسم شخص است) و خود امضا می‌شود.
یک امضای دیجیتال از ۳ بخش تشکیل شده است:
- الگوریتم KeyGen: برای تولید کلید عمومی و خصوصی.
- الگوریتم Sig: با استفاده از پیام و کلید خصوصی، امضا را ایجاد می‌کند.
الگوریتم Ver: با استفاده از امضا، پیام امضا شده و کلید عمومی، امضا را تایید می‌کند.
تولید کلیدها از طریق الگوریتم KeyGen
تولید کلیدها از طریق الگوریتم KeyGen الگوریتم تولید کلید (key generation) یک جفت کلید تولید می‌کند؛ SK یا کلید خصوصی و PK یا کلید عمومی. هر باری که از این الگوریتم استفاده کنید، کلیدهای جدیدی به شما داده می‌شود.
کلید خصوصی یک عدد تصادفی است. با اعمال یک تابع فشرده‌سازی یکطرفه و از پیش تعیین‌شده به کلید خصوصی، می‌توان کلید عمومی را به دست آورد. در این تابع یکطرفه، نمی‌توان با استفاده از کلید عمومی به پارامترهای ورودی یا همان کلید خصوصی دست یافت. در نتیجه می‌توانیم با امنیت کامل کلید عمومی خود را به اشتراک بگذاریم و ترسی از فاش شدن کلید خصوصی نداشته باشیم.
تولید امضا با الگوریتم Sig
تولید امضا با الگوریتم Sig برای تولید امضا به دو چیز نیاز داریم: کلید خصوصی یا Sk و پیامی که می‌خواهیم امضا شود. اندازه و طول متغیر پیام‌ها ممکن است مشکل ایجاد کند، اما توابع هش (Hash) رمزنگاری این مشکل را حل می‌کنند.
یک تابع هش رمزنگاری هر پیامی را به اعدادی با فرمت مشخص تبدیل می‌کند. مثلا نتیجه این تابع ممکن است عددی باشد که ۲۵۶ بیت دارد. به چنین عددی «هش» و به این فرایند تبدیل «هشینگ» گفته می‌شود. تابع هش همیشه برای یک ورودی ثابت، نتیجه یکسان تولید می‌کند.
تایید امضا با الگوریتم Ver
تایید امضا با الگوریتم Verالگوریتم‌های KeyGen و Sig در تولید امضای دیجیتال نقش دارند، اما از الگوریتم Ver برای تایید و اعتبارسنجی امضا استفاده می‌شود. این الگوریتم به کلید عمومی امضاکننده (Pk)، هش پیام امضاشده (m) و امضا (s) نیاز دارد. الگوریتم Ver برای امضای صحیح عدد ۱ و برای امضای نادرست عدد ۰ را نشان می‌دهد.
کاربردهای امضای دیجیتال
امضای دیجیتال را می‌توان برای انواع مختلفی از اسناد و گواهی‌های دیجیتال استفاده کرد و از مزایای آن بهره‌مند شد. برخی از رایج‌ترین موارد استفاده آن عبارتند از:
- فناوری اطلاعات (IT): افزایش امنیت سیستم‌های ارتباطی اینترنتی
- امور مالی: ارائه گزارش هزینه‌ها، قرارداد وام‌ها و غیره
- امور حقوقی: امضا کردن قراردادهای تجاری و حقوقی از جمله اوراق دولتی
- بهداشت و درمان: جلوگیری از تقلب در نسخه‌ها و سوابق پزشکی
امنیت امضای دیجیتال
سر راه امضای دیجیتال چالش‌هایی هم وجود دارد. این چالش‌ها توجه ما را به سه موضوع کلی جلب می‌کند که می‌تواند امنیت امضا را تهدید کند:
- الگوریتم: کیفیت الگوریتم های مورد استفاده در طرح امضای دیجیتال بسیار مهم است. دو عامل مهمی که بر کیفیت الگوریتم اثر می‌گذارند، توابع هش و سیستم رمزنگاری مورد استفاده است.
- پیاده‌سازی: ممکن است الگوریتم‌ها بسیار خوب باشند، اما پیاده‌سازی آن‌ها به خوبی صورت نگرفته باشد و ضعف‌هایی در امضای دیجیتال ایجاد شود.
- کلید خصوصی: درز کردن کلید خصوصی به بیرون را می‌توان معادل جعل شدن هویت دانست. این مورد سمت کاربران سیستم است و باید کلیدهای خصوصی را به صورت امنی نگهداری کنند. لو رفتن کلیدهای خصوصی امنیت کل سیستم را تهدید می‌کند.
سوالات متداول
(FAQ) امضای دیجیتال چیست؟ امضای دیجیتال طرحی ریاضی است که با کمک گرفتن از رمزنگاری نامتقارن و تابع هش، صحت اعتبار یک پیام و هویت ارسال‌کننده آن را تایید می‌کند.
امضای دیجیتال چه کاربردی در ارزهای دیجیتال دارد؟ در دنیای رمزارزها برای اطمینان از این که خود صاحب آدرس درخواست تراکنش داده و متن درخواستش دچار تغییری نشده است، از امضای دیجیتال استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
امضای دیجیتال با کمک دو الگوریتم رمزنگاری تولید شده و با استفاده از یک الگوریتم دیگر تایید می‌شود. نحوه تولید و الگوریتم‌های استفاده شده در امضای دیجیتال باعث می‌شود که این نوع بر خلاف امضای معمولی غیرقابل جعل باشد؛ همچنین صحت پیام هم اعتبارسنجی می‌شود و خیالمان راحت است که اصل پیام دچار تغییر نشده است
