digital signature چیست؟

digital signature یا امضای دیجیتال یک روش ریاضی است که برای اعتبار سنجی و صحت یک پیام، نرم افزار یا سند دیجیتالی مورد استفاده قرار می گیرد. این معادل دیجیتالی امضای دست نویس یا مهر است، اما امنیت ذاتی بیشتری را ارائه می دهد. یک امضای دیجیتالی برای حل مشکل دستکاری و جعل هویت در ارتباطات دیجیتالی در نظر گرفته شده است. امضای دیجیتال مانند “اثر انگشت” الکترونیکی است. در قالب یک پیام رمزگذاری شده، به طور ایمن یک امضا کننده را با یک سند در یک معامله ثبت شده مرتبط می کند.

امضاهای دیجیتالی می توانند شواهد مبدا، هویت و وضعیت اسناد الکترونیکی، معاملات یا پیام های دیجیتالی را ارائه دهند. امضا کنندگان همچنین می توانند از آنها برای تأیید رضایت آگاهانه استفاده کنند.

digital signature (امضای دیجیتال) چگونه کار می کند؟

امضاهای دیجیتالی، مانند امضاهای دست نویس، برای هر امضا کننده منحصر به فرد است. ارائه دهندگان راه حل امضای دیجیتال، مانند DocuSign، از پروتکل خاصی به نام PKI پیروی می کنند. PKI از ارائه دهنده می خواهد که از یک الگوریتم ریاضی برای تولید دو عدد طولانی، به نام کلید استفاده کند. این امضا بر اساس رمزنگاری کلید عمومی است که به رمزنگاری نامتقارن نیز معروف است. با استفاده از الگوریتم کلید عمومی، مانند RSA (Rivest-Shamir-Adleman)، دو کلید ایجاد می شود که یک جفت کلید مرتبط ریاضی ایجاد می کند، یکی خصوصی و دیگری عمومی.

برای درک بهتر نحوه عملکرد امضای دیجیتال، با اصطلاحات زیر آشنا شوید:

 ـ Hash function: یک تابع هش (همچنین “هش” نامیده می شود) یک رشته با طول ثابت از اعداد و حروف است که از یک الگوریتم ریاضی و یک فایل با اندازه دلخواه مانند ایمیل، سند، تصویر یا نوع دیگری از داده تولید می شود. این رشته ایجاد شده منحصر به فایل در حال هش شده است و یک تابع یک طرفه است-یک هش محاسبه شده را نمی توان معکوس کرد تا فایلهای دیگری را که ممکن است مقدار هش مشابه ایجاد کنند پیدا کند. برخی از متداول ترین الگوریتم های هش مورد استفاده امروزه عبارتند از:

 Secure Hash Algorithm-1 (SHA-1)، خانواده Secure Hashing Algorithm-2 (SHA-2 و SHA-256) و Message Digest 5 (MD5).

ـ رمزنگاری کلید عمومی: رمزنگاری کلید عمومی (که به عنوان رمزگذاری نامتقارن نیز شناخته می شود) یک روش رمزنگاری است که از یک جفت کلید استفاده می کند. یک کلید به نام کلید عمومی، داده ها را رمزگذاری می کند. کلید دیگر که کلید خصوصی نام دارد، داده ها را رمزگشایی می کند.

رمزنگاری کلید عمومی می تواند از چندین روش برای اطمینان از محرمانه بودن، صداقت و اصالت استفاده کند. رمزنگاری کلید عمومی می تواند با ایجاد امضای دیجیتالی پیام با استفاده از کلید خصوصی فرستنده، صداقت را تضمین کند. این کار با هش کردن پیام و رمزگذاری مقدار هش با کلید خصوصی آنها انجام می شود. با این کار، هرگونه تغییر در پیام، مقدار هش متفاوتی را در پی خواهد داشت.

با رمزگذاری کل پیام با کلید عمومی گیرنده، از محرمانه بودن آن اطمینان حاصل کنید. این بدان معناست که فقط گیرنده، که کلید خصوصی مربوطه را در اختیار دارد می تواند پیام را بخواند. هویت کاربر را با استفاده از کلید عمومی و بررسی آن در برابر مرجع گواهی تأیید کنید.

• Public key infrastructure (PKI):PKI شامل خط مشی ها، استانداردها، افراد و سیستم هایی است که از توزیع کلیدهای عمومی و تأیید هویت افراد یا اشخاص دارای گواهینامه های دیجیتال و مجوز گواهی پشتیبانی می کند.
• Certificate authority (CA):CA یک شخص ثالث قابل اعتماد است که هویت شخص را تأیید می کند و یا از طرف آنها یک جفت کلید عمومی/خصوصی ایجاد می کند یا یک کلید عمومی موجود را که توسط شخص به آن شخص ارائه شده است مرتبط می کند. هنگامی که CA هویت شخصی را تأیید می کند، یک گواهی دیجیتالی صادر می کند که توسط CA به صورت دیجیتالی امضا می شود. از گواهی دیجیتال می توان برای تأیید شخص مرتبط با کلید عمومی در صورت درخواست استفاده کرد.
• گواهینامه های دیجیتال: گواهینامه های دیجیتال مشابه گواهینامه های رانندگی هستند زیرا هدف آنها شناسایی دارنده گواهینامه است. گواهینامه های دیجیتال حاوی کلید عمومی فرد یا سازمان هستند و توسط CA به صورت دیجیتالی امضا می شوند. سایر اطلاعات مربوط به سازمان، فرد و CA نیز می تواند در گواهی گنجانده شود.
• Pretty Good Privacy یا (PGP)/OpenPGP : PGP/OpenPGP جایگزینی برای PKI است. با PGP/OpenPGP، کاربران با امضای گواهی افراد دارای هویت قابل تأیید، به دیگر کاربران اعتماد می کنند. هرچه این امضاها به هم متصل باشند، احتمال تأیید یک کاربر خاص در اینترنت بیشتر است. این مفهوم ” Web of Trust” نامیده می شود.

امضاهای دیجیتالی با اثبات اینکه پیام یا سند دیجیتالی از زمان امضاء، عمداً یا ناخواسته تغییر نکرده است، کار می کنند. امضای دیجیتالی این کار را با ایجاد یک هش منحصر به فرد از پیام یا سند و رمزگذاری آن با استفاده از کلید خصوصی فرستنده انجام می دهد. هش ایجاد شده منحصر به پیام یا سند است و تغییر هر قسمتی از آن، هش را کاملاً تغییر می دهد.

پس از تکمیل، پیام یا سند دیجیتالی به صورت دیجیتالی امضا شده و برای گیرنده ارسال می شود. سپس گیرنده هش پیام یا سند دیجیتالی خود را ایجاد می کند و هش فرستنده (که در پیام اصلی موجود است) را با استفاده از کلید عمومی فرستنده رمزگشایی می کند. گیرنده هش تولید شده را با هش رمزگشایی فرستنده مقایسه می کند. در صورت مطابقت، پیام یا سند دیجیتالی اصلاح نشده است و فرستنده تأیید می شود.

امضای دیجیتالی چه مزایایی دارد؟

امنیت مهمترین مزیت امضای دیجیتال است. قابلیت های امنیتی تعبیه شده در امضاهای دیجیتالی از عدم تغییر سند و امضای قانونی اطمینان می دهد.

 ویژگیها و روشهای امنیتی مورد استفاده در امضای دیجیتال شامل موارد زیر است:

ـ شماره های شناسایی شخصی (PIN)، رمزها و کدها: برای احراز هویت و تأیید هویت امضا کننده و تأیید امضای آنها استفاده می شود. ایمیل، نام کاربری و رمز عبور رایج ترین روش هایی هستند که مورد استفاده قرار می گیرند.

ـ رمزنگاری نامتقارن: از الگوریتم کلید عمومی استفاده می کند که شامل رمزگذاری و احراز هویت کلید خصوصی و عمومی است.

ـ Checksum: یک رشته طولانی از حروف و اعداد که نشان دهنده مجموع ارقام صحیح در یک قطعه از داده های دیجیتالی است، که در مقایسه با آنها می توان خطاها یا تغییرات را تشخیص داد. چک سام به عنوان اثر انگشت داده عمل می کند.

ـ Cyclic redundancy check (CRC): کد تشخیص خطا و ویژگی تأیید صحت مورد استفاده در شبکه های دیجیتال و دستگاه های ذخیره سازی، برای تشخیص تغییرات داده اصلی.

ـ Certificate authority (CA): با پذیرش، احراز هویت، صدور و نگهداری گواهینامه های دیجیتالی، امضای دیجیتالی صادر می کنند و به عنوان اشخاص ثالث مورد اعتماد عمل می کنند. استفاده از CA به جلوگیری از ایجاد گواهینامه های جعلی دیجیتال کمک می کند.

ـ (TSP)Trust service provider تأیید اعتبار ارائه دهنده خدمات: TSP یک شخص یا شخص حقوقی است که اعتبار یک امضای دیجیتالی را از طرف یک شرکت انجام می دهد و گزارش های تأیید امضا را ارائه می دهد.

کلاسها و انواع امضای دیجیتال:

سه نوع مختلف گواهی امضای دیجیتال (DSC) وجود دارد:

کلاس 1. نمی توان برای اسناد تجاری قانونی استفاده کرد زیرا فقط بر اساس ایمیل ID و نام کاربری معتبر هستند. امضاهای کلاس 1 سطح ابتدایی امنیت را ارائه می دهند و در محیط هایی با خطر کم مانع از به خطر انداختن داده ها می شوند.

کلاس 2. اغلب برای ثبت الکترونیکی (e-filing) اسناد مالیاتی، از جمله اظهارنامه مالیات بر درآمد و اظهارنامه مالیات بر کالا و خدمات (GST) استفاده می شود. امضاهای دیجیتالی کلاس 2 هویت امضا کننده را در برابر پایگاه داده از پیش تأیید شده، تأیید می کند. امضاهای دیجیتال کلاس 2 در محیط هایی استفاده می شود که خطرات و پیامدهای به خطر انداختن داده ها در حد متوسط ​​است.

کلاس 3. بالاترین سطح امضاهای دیجیتالی، امضاهای کلاس 3 از شخص یا سازمانی می خواهد که قبل از امضا در مقابل مرجع صدور گواهینامه حاضر شود تا هویت خود را اثبات کند. امضاهای دیجیتال کلاس 3 برای حراج های الکترونیکی، مناقصه های الکترونیک، بلیط الکترونیکی، پرونده های دادگاه و سایر محیط هایی که تهدید به داده ها یا پیامدهای نقص امنیتی زیاد است، استفاده می شود.

چرا از PKI یا PGP با امضای دیجیتال استفاده کنیم؟

امضاهای دیجیتال از استاندارد PKI و برنامه رمزگذاری Pretty Good Privacy (PGP) استفاده می کنند زیرا هر دو مسائل امنیتی احتمالی ناشی از انتقال کلیدهای عمومی را کاهش می دهند. آنها تأیید می کنند که کلید عمومی فرستنده متعلق به آن فرد است و هویت فرستنده را تأیید می کنند.

PKI چارچوبی برای سرویس هایی است که گواهینامه های کلید عمومی را تولید، توزیع، کنترل و حساب می کند. PGP تنوعی از استاندارد PKI است که از کلید متقارن و رمزنگاری کلید عمومی استفاده می کند، اما در نحوه اتصال کلیدهای عمومی به هویت کاربر متفاوت است. PKI از CA برای اعتبارسنجی و پیوند هویت کاربر با یک گواهی دیجیتال استفاده می کند، در حالی که PGP از یک شبکه اعتماد استفاده می کند. کاربران PGP انتخاب می کنند که به چه کسی اعتماد دارند و کدام هویت مورد بررسی قرار می گیرد. کاربران PGP به CA های معتبر موکول می کنند.

اثربخشی امنیت یک امضای دیجیتال بستگی به قدرت امنیت کلید خصوصی دارد. بدون PKI یا PGP، اثبات هویت شخصی یا لغو یک کلید خطرناک غیرممکن است و برای افرادی که  قصد تخریب دارند آسان است که از افراد خود جعل هویت کنند. 

تفاوت بین امضای دیجیتال و امضای الکترونیکی چیست؟

اگرچه این دو عبارت مشابه به نظر می رسند، اما امضای دیجیتال با امضای الکترونیکی متفاوت است. امضای دیجیتال یک اصطلاح فنی است که نتیجه یک فرآیند رمزنگاری یا الگوریتم ریاضی را تعریف می کند که می تواند برای احراز هویت توالی داده ها مورد استفاده قرار گیرد. اصطلاح امضای الکترونیکی-یا e-signature -یک اصطلاح حقوقی است که به صورت قانونی تعریف شده است. در حقیقت امضای دیجیتالی یک نوع خاص از امضای الکترونیکی است.

راه حل های معمول امضای الکترونیکی از روشهای رایج احراز هویت الکترونیکی برای تأیید هویت امضا کننده مانند آدرس ایمیل، شناسه شرکت یا پین تلفن استفاده می کنند. در صورت نیاز به افزایش امنیت، ممکن است از احراز هویت چند عاملی استفاده شود. امضاهای دیجیتال از شناسه های دیجیتالی مبتنی بر گواهینامه TSP استفاده می کنند و با اتصال هر امضا به سند با رمزنگاری، اثبات امضا را نشان می دهند.

منبع : https://mrshabake.com/digital-signature/