基于数字签名电子档案保护技术

1、基于数字签名电子档案保护技术随着计算机和网络的快速发展，信息技术被广泛 应用于档案学领域，由此产生了大量的电子档案。电子档 案的数字信息可以通过网络平台实现共享，使用户足不出 户就可以阅读其内容，电子档案的应用给人们带来了方便。 然而，电子档案数字信息在利用、传输、复制过程中具有开 放性，该应用过程给电子档案保管带来了不安全因素。同时, 网络安全问题的日益突出，也严重影响了电子档案的真实 性，直接威胁到电子档案安全性和可用性。电子档案的易更 改性，为非法用户提供了方便。对电子文件操作的隐蔽性, 造成对其可靠性鉴定或真实性认定的困难。因此，电子档案 在传输和保管方面的安全性问题较传统的纸质文件更

2、特殊、 难度更大。电子档案应用中的信息安全问题是档案界无法回 避的重要课题，该问题的有效解决是建立档案信息安全体系 的基础。数字签名技术可以解决这一问题。数字签名是一种 类似写在纸上的普通的物理签名，它运用公钥加密领域的技 术来实现，是用于鉴别数字信息的方法，是公钥加密算法的 典型应用。数字签名技术是在网络系统虚拟环境中确认身份 的重要技术，可以代替现实过程中的“亲笔签名”，在技术 和法律上有保证。数字签名算法通过对数据内容进行'签 名”处理，保证信息传输的完整性，通过对发送者的身份认 证，防止交易中的抵赖现象发生。一、数字签名技术介绍目前，数字签名主要采用公钥加密技术，基本原理是信

3、息的提供者利用自己的私钥对信息进行签名，其他任何人 都可以使用信息发送者提供的公钥解密后阅读，不知道私 钥的人无法伪造密文。任何一种非对称加密的技术都可以单 独实现数字签名。目前，数字签名算法的安全性主要依赖于 某个数学难题，如大整数分解问题、离散对数问题和椭圆曲 线离散对数问题等。普通意义上的数字签名算法主要有rsa、 elgamal、fiat-shamir、gui11ou-quisquarter、schnorr, ong-schnorr-shamir数字签名算法、des/dsa、椭圆曲线数 字签名算法和有限自动机数字签名算法等。特殊用途的数字 签名有盲签名、代理签名、代理盲签名、群签名、公

4、平盲签 名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等。这些特殊用途 的签名均与某具体应用环境密切相关。显然，数字签名的应 用涉及到法律问题，美国联邦政府基于有限域上的离散对数 问题制定了自己的数字签名标准(dss)o数字签名的主要功能是保证传输信息的完整性、不可否 认性以防止签名者的伪造行为。数字签名算法可表述为签名 者利用自己的私钥对数字摘要进行加密，接收者根据明文计 算出数字摘要并利用签名者提供的公钥解密数字摘要；然后 用hash函数对收到的原文产生一个摘要信息，与解密的摘 要信息对比。如果相同，则说明收到的信息是完整的，在传 输过程中没有被修改，否则说明信息被修改过。因此数字签 名能够验证信息

5、的完整性，能防止签名者的欺骗行为。二、电子档案安全需求分析我们可从电子档案的概念来分析电子档案的安全需求。目前，电子档案的概念在国内外还未形成统一的认识。国内 一些学者认为，电子档案是指利用计算机技术形成的，以代 码形式存储于特定介质上的档案；还有些学者认为将电子文 件归档就形成电子档案。现代档案管理学认为，电子档案是 具有保存价值的、已经按照档案管理规范归档的、包含元数 据和相应的支持软件的电子文件。总之，无论学者们给电子 档案下怎样的定义，但归纳起来，电子档案有三个主要特征:(1)电子档案是具有保存价值的电子文件，这与传统的纸 质档案的特征相同；(2)电子档案是电子文件的归档，具有 电子文

6、件的各种属性；(3)电子档案包括了电子文件的软硬 件产品及这些软硬件产品的使用、保存、归档等说明。我们知道电子档案不仅具有传统档案的属性，同时还具 有电子文件的各种属性。电子文件具有依赖性，依赖一定的 载体；不稳定性，保存介质不稳定；在网络环境中易受各种 不安全因素影响。为了发展和应用电子档案技术，促进档案 事业的信息化，为人们的档案管理和利用提供便利，提高现 代档案工作效率，我们必须有效解决电子档案的安全性问 题。利用密码技术和现代档案管理制度确保电子档案在整个 使用过程中具备真实性、完整性、机密性和可用性，才能促 进电子档案事业的健康快速发展。电子档案的真实性指确保电子档案信息来源于真实可

7、 靠的文件档案，这类档案在经历传输、迁移等操作后，仍能 在理论上和实际中都确保档案信息的一致性、未被恶意的攻 击者擅自修改、破坏和伪造。完整性指确保电子档案信息的 内容、元数据和相关说明、使用信息没有被破坏，相关软硬 件文档的信息完整。机密性指保证电子档案信息仅能被合法 用户访问、浏览，非法用户无权访问、窃取该资源，有效防 止恶意敌手的破坏行为。可用性指保证合法用户在授权范围 内使用、维护和管理电子档案信息，保障电子档案管理系统 的正常可用，不会因管理或技术因素而受到影响。三、基于数字签名的电子档案保护方案根据上节电子档案安全需求的分析，本节应用数字签名 技术，研究电子档案的安全保护方案，保障电子档案在建立、 迁移和使用过程中的真实性、完整性、机密性等问题。当然，我们可根据不同的数学困难问题，设计满足不同 应用场景的电子档案保护方案。这里我们的方案是基于离散 对数(discrete logarithm, dl)困难性问题的(也可以是 基于大整数分解问题、椭圆曲线离散对数问题等)，利用数 字签名技术实现电子档案的技术保护。我们的方案采用了schnorr数字签名算法，该方案包括三个阶段：系统参数生 成阶段、电子文档的签名阶段和电子文档签名验证阶段。方 案的具体描述如下：1、系统参数生成阶段本阶段主要是生成系统参数，主要包括签名者的公、私 钥对及系统相关公开参数等。其具体步骤