數(shù)字簽名第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共19頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上數(shù)字簽名實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】ISES客戶端Microsoft CLR Debugger 2005或其它調(diào)試器【實(shí)驗(yàn)步驟】一、 RSA-PKCS簽名算法(一) 簽名及驗(yàn)證計(jì)算(1) 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)實(shí)施，默認(rèn)選擇即為“RSA-PKCS”標(biāo)簽，顯示RSA-PKCS簽名實(shí)驗(yàn)界面。(2) 選擇明文格式，輸入明文信息。(3) 點(diǎn)擊“計(jì)算SHA1值”按鈕，生成明文信息的散列值，如圖1.1.81所示。(4) 選擇密鑰長度，此處以512bit為例，點(diǎn)擊“生成密鑰對”按鈕，生成密鑰對和參數(shù)。(5) 選擇“標(biāo)準(zhǔn)方法”標(biāo)簽，在標(biāo)簽下查看生成的密鑰對和參數(shù)，如圖1.1.82所示。(6) 標(biāo)準(zhǔn)方法簽名及驗(yàn)

2、證點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)方法”標(biāo)簽下的“獲得簽名值”按鈕，獲取明文摘要的簽名值，簽名結(jié)果以十六進(jìn)制顯示于相應(yīng)的文本框內(nèi)；點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”按鈕，對簽名結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并顯示驗(yàn)證結(jié)果；上述過程如圖1.1.83所示。(二) 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)(1) 設(shè)置簽名系統(tǒng)參數(shù)直接點(diǎn)擊“測試素性”按鈕，使用系統(tǒng)初始預(yù)設(shè)的RSA參數(shù)，如圖1.1.86所示。圖1.1.86 點(diǎn)擊“生成pq”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生2個(gè)大素?cái)?shù)。然后，點(diǎn)擊“測試素性”按鈕，再次確認(rèn)其素性，如圖1.1.87所示。圖1.1.87注：這個(gè)過程比較費(fèi)時(shí)，可能要花費(fèi)幾分鐘。(2) 注冊用戶 在“用戶名”文本框中輸入一個(gè)“注冊用戶列表”中未出現(xiàn)的用戶名，如“alice”，點(diǎn)擊

3、“注冊”按鈕，如圖1.1.88所示。圖1.1.88 在“用戶注冊”窗口，點(diǎn)擊“密鑰測試”按鈕，系統(tǒng)會(huì)為該用戶生成一對公私鑰，如圖1.1.89所示。圖1.1.89注：這個(gè)過程比較費(fèi)時(shí)，可能要花費(fèi)幾分鐘。點(diǎn)擊“密鑰登記”按鈕，主窗口的“注冊用戶列表”中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的用戶信息。如圖1.1.810所示。圖1.1.810重復(fù)上述過程，產(chǎn)生不少于2個(gè)注冊用戶，如圖1.1.811所示。圖1.1.811(3) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“數(shù)字簽名”，進(jìn)入“數(shù)字簽名”窗口，如圖1.1.812所示。圖1.1.812(4) 確定簽名方。在“簽名方基本信息”中的“用戶名UID”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，然后點(diǎn)擊“

4、獲取私鑰”按鈕，即得到簽名方的一些基本信息，如圖1.1.813所示。圖1.1.813注：上圖中的“報(bào)文序號(hào)I”會(huì)隨著該用戶的簽名次數(shù)而增加，防止重放攻擊。(5) 確定驗(yàn)證方。在“驗(yàn)證方公鑰”中的“驗(yàn)證方用戶名”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，然后點(diǎn)擊“獲取公鑰”按鈕，即得到驗(yàn)證方的一些基本信息，如圖1.1.814所示圖1.1.814(6) 簽名運(yùn)算輸入簽名消息。在“明文M”文本框中輸入要簽名的消息，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，得到該消息摘要，如圖1.1.815所示。圖1.1.815簽名。點(diǎn)擊“簽名”按鈕，得到該消息的保密簽名結(jié)果，如圖1.1.816所示。圖1.1.816注：這個(gè)過程比較費(fèi)時(shí)，可能要

5、花費(fèi)幾分鐘。發(fā)送簽名。點(diǎn)擊“發(fā)送簽名”按鈕，返回“主窗口”，等待驗(yàn)證方驗(yàn)證。(7) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”，進(jìn)入“驗(yàn)證簽名”窗口，如圖1.1.817所示。圖1.1.817(8) 確定驗(yàn)證方。在“驗(yàn)證方基本信息”中的“用戶名UID”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，點(diǎn)擊“獲取私鑰”按鈕，即得到驗(yàn)證方的一些基本信息，如圖1.1.818所示。(9) 確定簽名方。在“簽名方公鑰”中的“簽名方用戶名”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，點(diǎn)擊“獲取公鑰”按鈕，即得到簽名方的一些基本信息，如圖1.1.819所示。(10) 驗(yàn)證簽名。點(diǎn)擊“驗(yàn)證”按鈕，驗(yàn)證結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)在“驗(yàn)證結(jié)果”文本框中，如圖1.1

6、.820所示。注：這個(gè)過程比較費(fèi)時(shí)，可能要花費(fèi)幾分鐘。(三) 算法跟蹤在“算法跟蹤”框下點(diǎn)擊“獲得RSA簽名”/“驗(yàn)證RSA簽名”按鈕，進(jìn)入調(diào)試器，選擇對應(yīng)的算法函數(shù)對RSA簽名生成和RSA簽名驗(yàn)證進(jìn)行算法跟蹤；跟蹤完成后會(huì)自動(dòng)返回實(shí)驗(yàn)界面顯示計(jì)算結(jié)果；切換回調(diào)試器，停止調(diào)試，關(guān)閉調(diào)試器，不保存工程。具體步驟可參照古典密碼實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)步驟二。二、 ELGAMAL簽名算法(一) 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)(1) 在“RSA-PKCS”標(biāo)簽下的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)中，點(diǎn)擊“ELGAMAL擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)”按鈕，進(jìn)入ELGAMAL簽名算法擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)窗體。(2) 設(shè)置簽名系統(tǒng)參數(shù)。在文本框“大素?cái)?shù)p”內(nèi)輸入一個(gè)大的十進(jìn)制素?cái)?shù)（不要超過8位）；

7、然后在文本框“本原元a”內(nèi)輸入一個(gè)小于p的十進(jìn)制正整數(shù)，點(diǎn)擊“測試”，如圖1.1.821所示。圖1.1.821注：確保素?cái)?shù)p和a的合法性。(3) 注冊用戶 在“用戶名”文本框中輸入一個(gè)“注冊用戶列表”中未出現(xiàn)的用戶名，如“alice”，點(diǎn)擊“注冊”按鈕，如圖1.1.822所示。 在“用戶注冊”窗口中的文本框“私鑰x”中輸入一個(gè)小于素?cái)?shù)p的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，點(diǎn)擊“確定”按鈕；然后，點(diǎn)擊“計(jì)算公鑰”按鈕，系統(tǒng)會(huì)為該用戶生成一對公私鑰；如圖1.1.823所示。點(diǎn)擊“密鑰登記”按鈕，主窗口的“注冊用戶列表”中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的用戶信息。如圖1.1.824所示。重復(fù)上述過程，產(chǎn)生不少于2個(gè)注冊用戶，如圖1.

8、1.825所示。圖1.1.825(4) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“數(shù)字簽名”，進(jìn)入“數(shù)字簽名”窗口，如圖1.1.826所示。圖1.1.826(5) 確定簽名方。在“簽名方基本信息”中的“用戶名UID”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，然后點(diǎn)擊“獲取私鑰”按鈕，即得到簽名方的一些基本信息，如圖1.1.827所示。圖1.1.827(6) 簽名運(yùn)算輸入簽名消息。在“明文M”文本框中輸入一個(gè)小于p的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，作為欲簽名的消息；在“隨機(jī)數(shù)k”文本框中輸入一個(gè)小于p的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，作為共享密鑰的初始信息；然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，如圖1.1.828所示。圖1.1.828簽名。點(diǎn)擊“簽名”按鈕，得到該消息的

9、保密簽名結(jié)果，如圖1.1.829所示。圖1.1.829注：“驗(yàn)證信息”暫時(shí)為空，等驗(yàn)證方驗(yàn)證后，自動(dòng)填充該消息。發(fā)送簽名。點(diǎn)擊“發(fā)送簽名”按鈕，激活驗(yàn)證簽名窗口，等待驗(yàn)證方驗(yàn)證。(7) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”，進(jìn)入“驗(yàn)證簽名”窗口，如圖1.1.830所示。圖1.1.830(8) 確定驗(yàn)證方。在“驗(yàn)證方基本信息”中的“用戶名UID”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，然后點(diǎn)擊“獲取私鑰”按鈕，即得到驗(yàn)證方的一些基本信息，如圖1.1.831所示。圖1.1.831(9) 驗(yàn)證簽名。點(diǎn)擊“驗(yàn)證”按鈕，驗(yàn)證結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)在“驗(yàn)證結(jié)果”文本框中，如圖1.1.832所示。圖1.1.832(10) 點(diǎn)擊

10、“發(fā)送確認(rèn)”按鈕，將驗(yàn)證結(jié)果通知簽名方。三、 DSA簽名算法(一) 簽名及驗(yàn)證計(jì)算(1) 選擇“DSA”標(biāo)簽，進(jìn)入DSA簽名實(shí)驗(yàn)界面。(2) 選擇明文格式，輸入明文信息。(3) 點(diǎn)擊“計(jì)算SHA1值”按鈕，生成明文信息的散列值，如圖1.1.833所示。(4) 生成參數(shù)及密鑰選擇密鑰長度，此處以512bit為例，點(diǎn)擊“生成G、P、Q”按鈕，生成DSA參數(shù)；點(diǎn)擊“生成密鑰”按鈕，生成密鑰對Y和X；上述過程如圖1.1.834所示。圖1.1.834(5) 簽名及驗(yàn)證點(diǎn)擊“獲得簽名值”按鈕，獲取明文摘要的簽名值r和s，簽名結(jié)果以十六進(jìn)制顯示于相應(yīng)的文本框內(nèi)；點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”按鈕，對簽名結(jié)果r和s進(jìn)行驗(yàn)證

11、，并顯示驗(yàn)證結(jié)果；上述過程如圖1.1.835所示。圖1.1.835(二) 算法跟蹤在“算法跟蹤”框下點(diǎn)擊“生成DSA參數(shù)”/“生成DSA密鑰”/“獲取DSA簽名”/“驗(yàn)證DSA簽名”按鈕，進(jìn)入調(diào)試器，選擇對應(yīng)的算法函數(shù)對DSA參數(shù)生成、DSA密鑰生成、DSA簽名生成和DSA簽名驗(yàn)證進(jìn)行算法跟蹤；跟蹤完成后會(huì)自動(dòng)返回實(shí)驗(yàn)界面顯示計(jì)算結(jié)果；切換回調(diào)試器，停止調(diào)試，關(guān)閉調(diào)試器，不保存工程。具體步驟可參照古典密碼實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)步驟二。四、 ECC簽名算法橢圓曲線具有在有限域GF(p)和GF(2m)上的兩種類型，因此ECC簽名算法有兩種具體形式，此處以GF(p)為例，GF(2m)可參照完成。(一) 簽名及驗(yàn)

12、證計(jì)算(1) 選擇“ECC”標(biāo)簽，進(jìn)入ECC簽名實(shí)驗(yàn)界面。(2) 選擇明文格式，輸入明文信息。(3) 點(diǎn)擊“計(jì)算SHA1值”按鈕，生成明文信息的散列值，如圖1.1.836所示。圖1.1.836(4) 參數(shù)及密鑰生成選擇“F(p)”標(biāo)簽，在標(biāo)簽下選擇橢圓曲線參數(shù)和密鑰生成的參數(shù)，此處以m=112(seed)為例，點(diǎn)擊“取得密鑰對”，生成橢圓曲線參數(shù)和密鑰對，如圖1.1.837所示。圖1.1.837(5) 簽名及驗(yàn)證點(diǎn)擊“獲得簽名值”按鈕，獲取明文摘要的簽名值r和s，簽名結(jié)果以十六進(jìn)制顯示于相應(yīng)的文本框內(nèi)；點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”按鈕，對簽名結(jié)果r和s進(jìn)行驗(yàn)證，并顯示驗(yàn)證結(jié)果；上述過程如圖1.1.838所

13、示。圖1.1.838(二) 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)(1) 設(shè)置簽名系統(tǒng)參數(shù)直接點(diǎn)擊“測試曲線”按鈕，使用系統(tǒng)初始預(yù)設(shè)的橢圓曲線參數(shù)，如圖1.1.839所示。圖1.1.839在文本框“素?cái)?shù)p”，“常數(shù)a”和“常數(shù)b”內(nèi)輸入十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)；點(diǎn)擊“測試”，如圖1.1.840所示。圖1.1.840(2) 注冊用戶在“用戶名”文本框中輸入一個(gè)“注冊用戶列表”中未出現(xiàn)的用戶名，如“alice”，點(diǎn)擊“注冊”按鈕，如Error! Reference source not found.所示。圖1.1.841在“用戶注冊”窗口，可以“序號(hào)”或“坐標(biāo)”確定生成元，如Error! Reference source not fou

14、nd.所示。圖1.1.842點(diǎn)擊選擇“序號(hào)”，并在相應(yīng)的文本框內(nèi)輸入一個(gè)小于“解點(diǎn)數(shù)”的十進(jìn)制數(shù)值，然后點(diǎn)擊“生成元測試”按鈕，如圖1.1.843所示。圖1.1.843點(diǎn)擊選擇“坐標(biāo)”，并在相應(yīng)的文本框內(nèi)輸入右邊列表框中出現(xiàn)的一個(gè)坐標(biāo)值，然后點(diǎn)擊“生成元測試”按鈕，如圖1.1.844所示。圖1.1.844在文本框“私鑰d”內(nèi)輸入一個(gè)小于生成元G的階數(shù)的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕；然后點(diǎn)擊“計(jì)算公鑰”按鈕，得到對應(yīng)的公鑰，如圖1.1.845所示。點(diǎn)擊“登記密鑰”按鈕，主窗口的“注冊用戶列表”中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的用戶信息。如圖1.1.846所示。重復(fù)上述過程，產(chǎn)生不少于2個(gè)注冊用戶，如圖1

15、.1.847所示。圖1.1.847(3) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“簽名”，進(jìn)入“簽名”窗口，如圖1.1.848所示。圖1.1.848(4) 確定簽名方。在“簽名用戶信息”中的“用戶名”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，即得到簽名方的一些基本信息，如圖1.1.849所示。圖1.1.849(5) 簽名運(yùn)算。輸入簽名消息。在“明文M”文本框中輸入一個(gè)小于n的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，作為欲簽名的消息；在“隨機(jī)數(shù)k”文本框中輸入一個(gè)小于的十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，作為共享密鑰的初始信息；然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，如圖1.1.850所示。圖1.1.850簽名。點(diǎn)擊“簽名”按鈕，得到該消息的保密簽名結(jié)果，如圖1.1.851所示。圖1.1.851注：“驗(yàn)證信息”暫時(shí)為空，等驗(yàn)證方驗(yàn)證后，自動(dòng)填充該消息。發(fā)送簽名。點(diǎn)擊“發(fā)送簽名”按鈕，激活驗(yàn)證簽名窗口，等待驗(yàn)證方驗(yàn)證。(6) 在“主窗口”中，點(diǎn)擊“驗(yàn)證簽名”，進(jìn)入“驗(yàn)證簽名”窗口，如圖1.1.852所示。圖1.1.852(7) 確定驗(yàn)證方。在“驗(yàn)證方基本信息”中的“用戶名UID”文本框中輸入一個(gè)已經(jīng)注冊的用戶名，點(diǎn)擊“獲取私鑰”按鈕，即得到驗(yàn)證方的一些基本信息，如圖1.1.853所示。圖1.1.853(8) 驗(yàn)證