深入浅出 区块链密码学（学习笔记4.0）——数字签名_区块链数字签名
引言
上一篇文章我们说到密码学中的非对称加密，这篇文章向大家介绍什么是数字签名，以及数字签名在区块链的应用。希望对大家有帮助，也希望大家在评论指出文章存在问题及不足。
1. 概述
1.1 基本概念
数字签名(Digital Signature)，也称电子签名，是指附加在某一电子文档中的一组特定的符号或代码。它利用密码技术对该电子文档进行关信息提取并进行认证形成，用于标识签发者的身份以及签发者对电子文档的认可，并能被接收者用来验证该电子文档在传输过程中是否被篡改或伪造。
为了满足在网络环境中身份认证、数据完整性和不可否认性等需求，数字签名应具有以下特点：
- 可信性信：签名使文件的接收者相信是签名者在文件上签名的。
- 不可重用性：签名不可重用，即同一消息在不同时刻的签名是有区别的。
- 不可改变性：在文件签名后，文件不能改变。
- 不可伪造性：签名能够证明是签名者而不是其他人在文件上签名，任何人都不能伪造签名。
- 不可否认性：在签名者否认自己的签名时，签名接收者可以请求可信第三方进行仲裁。
1.2 签名原理
1.2.1 数字签名的工作原理
签名生成过程：
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消息哈希：发送者将要签名的消息（M）通过哈希函数（如SHA-256）生成固定长度的消息摘要（hash(M)）。哈希函数的作用是将任意长度的消息映射为固定长度的字符串，同时具有单向性和抗碰撞性。
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加密消息摘要：发送者使用自己的私钥（SK）对消息摘要（hash(M)）进行加密，生成数字签名（S）。这个过程使用非对称加密算法（如RSA、DSA、ECDSA）。数字签名公式：𝑆=Encrypt𝑆𝐾(hash(𝑀))S=EncryptSK(hash(M))
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发送消息和签名：发送者将原始消息（M）和数字签名（S）一起发送给接收者。
1.2.2 签名验证过程
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接收消息和签名：接收者接收到包含原始消息（M）和数字签名（S）的数据包。
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消息哈希：接收者对接收到的消息（M）使用相同的哈希函数生成消息摘要（hash(M)）。
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解密签名：接收者使用发送者的公钥（PK）对数字签名（S）进行解密，得到发送者加密前的消息摘要（hash(M)）。解密公式：hash(𝑀)=Decrypt𝑃𝐾(𝑆)hash(M)=DecryptPK(S)
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比较消息摘要：接收者将解密得到的消息摘要与自己计算的消息摘要进行比较。如果两个摘要相同，则验证通过，说明消息是由合法的发送者签名，且未被篡改；否则，验证失败。
1.2.3详细步骤示例
假设Alice要发送一条消息给Bob，并使用数字签名来保证消息的真实性和完整性。
签名生成
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Alice生成消息摘要：
- 消息：
\"Hello,
- 消息：
