淺談電子簽名技術的優勢和隱患

關鍵詞：電子簽名，數字簽名，優勢，隱患

0 引言

隨著我國經濟的飛速發展，國內IT行業的發展速度以超過國際上各個國家的3～4倍快速增長，而電子簽名技術為我國各個部門、行業、企業等信息化的發展給予了極大的幫助。當下中國順應全球化的潮流，積極投身于全球性的交流與競爭。如何增強中國政府部門的工作效率？如何在中西方國家之間順利地開展政治、經濟、文化的交流和貿易往來？諸如此類問題需要電子商務和電子政務系統提供方便的手段，而這些電子系統的完善離不開電子簽名技術。

1 電子簽名技術的概述

1.1 電子簽名的概念

宏觀來說，電子簽名[1]即所有不是以傳統方式的手寫簽名或者蓋章的形式簽訂文件，而是在數據電文中確定簽署人身份及確保簽字人認可電文中的信息。而微觀來說，電子簽名就是在PKI體系的基礎上進行的數字簽名。

首先，介紹下傳統簽名[2]的概念，在商務交流的活動中，為了確保雙方交易過程中的安全性，在簽訂合同協議或公文要事的時候，要求其當事人或者代表人物簽名、蓋章，在此前提下，交易的兩者可以明確簽訂的合同協議的具體內容，保證簽訂的人承認合同協議的內容，這樣該協議的合法性得到了保證。

然后，解釋下電子簽名的概念，在電子商務的互聯網信息化時代，合同協議或者簽署文件是以電子文檔的形式進行傳遞的。但是，在電子文檔中，手寫簽名無法操作，此時，在電子文件中若要實現與傳統簽名同等效果則需提供必要的技術手段進行操作。所以，電子簽名的涵義也隨之出現，即在電子文檔中證明兩者交易人的身份，以此來保障合同協議的可靠與真實，同時其作用與傳統的手寫簽名一致，稱為電子簽名。

1.2 電子簽名的分類

當前在法律上承認的合法的電子簽名方式大致可以分為兩大類：數字簽名和生物特征識別技術簽名。

數字簽名[3]是基于PKI公鑰密碼技術的電子簽名技術，是目前比較成熟的世界先進國家普遍使用的電子簽名技術。所以，目前使用的電子簽名技術中，一般指的就是“數字簽名”。美國的相關部門在電子簽名標準中（DSS，FIPS186-2）對數字簽名作了如下解釋：“利用一套規則和一個參數對數據計算所得的結果，用此結果能夠確認簽名者的身份和數據的完整性”。

生物特征識別技術簽名[4]主要以靜態和動態兩種形式相結合進行表達。靜態生物識別方式主要以指紋、面部識別為代表，該識別方式本身具有客觀存在的性質，僅能表達簽署人的身份信息而無法確認簽署人的認同意愿；這時就需要結合動態行為來確定一份合同的有效性，即簽字的筆跡，該行為具有一定的主觀表達意愿的優點，于是靜態和動態行為的結合成為了電子簽名身份確認和行為確認的最佳方案。

1.2.1 數字簽名技術

數字簽名在國際標準化組織的ISO 7498-2標準中定義[5]為：“附加在數據單元上的一些數據，或者是對數據單元所作的密碼變換，這種數據和變換允許數據單元的接收者用以確認數據單元來源和數據單元的完整性，并保護數據，防止被人（例如：接收者）進行偽造”。

數字簽名技術是基于PKI（公鑰基礎設施）的電子簽名[6 ]，PKI運用非對稱密碼算法原理，采用公鑰和私鑰結合的方式，公鑰對外公開，私鑰由個人保存。使用數字簽名時，發送者對數據運用公鑰加密，生成加密文件，然后，接收者運用私鑰解密，若解密后的文檔與原始數據一致，則驗證通過。

總結而言，數字簽名技術是當下現代化的電子簽名技術，該技術通過使用非對稱密鑰算法對原始數據進行處理，能夠很好地替代傳統的手寫簽名。該技術具有身份認證、數據安全、傳輸穩定等優勢。而基于PKI的數字簽名技術是目前廣泛使用且技術成熟的電子簽名技術，提供了多種在線安全服務。

1.2.2 生物識別技術

生物識別技術其原理是利用人體生物特征行為進行身份認證，生物特征因其本身每個人不同的表征特性，可以進行測量、自動識別和驗證的操作。

生物識別系統的操作分三步進行，首先，采集人體的生物特征行為，將取得的信息數字化處理；然后，將數字化信息轉換成數字代碼；最后，將這些數字代碼經生物識別系統處理為特征模板并保存在生物識別數據中。當進行身份認證時，只需將信息在數據庫中進行比對即可確定信息是否匹配，從而確定是否是本人或負責人。

生物識別技術[7]主要有以下幾種。

（1）指紋識別技術[ 8]。不同人的指紋各不相同，并且每個人的指紋是一生不變的。而指紋識別技術的原理是采用比對匹配的方法，對此人的指紋與生物識別系統數據庫中的信息進行匹配，即可得出該人的身份信息。在確認身份后，將相關的材料或電子數據電文按手印驗證。缺陷是需要龐大的數據庫進行操作，一般用于現場辦理，線上辦理存在一定的困難。

（2）視網膜識別技術[9]。視網膜識別技術有精度較高的特點，作為一種極其穩定的生物特征信息，其原理是利用激光技術采集人類眼球信息，然后經過視網膜識別技術的處理后儲存在信息庫中。缺陷是使用復雜，不適合線上辦理。

（3）聲音識別技術。聲音識別技術采集的是人類行為信息，其原理是使用聲音錄制設備記錄聲音波形信息，再進行頻譜分析，經數字化處理后儲存在數據庫中。在使用該技術時，將采集到的現場聲音波形信息進行頻譜分析，并與數據庫中預先存儲的聲音模板進行比對，以識別該人的真實身份。缺陷是精確度較低、使用復雜，因此不適用于直接數字簽名和網絡傳輸。

總結而言，以上3種生物識別技術適用于現場辦理的情況，不適用于遠程網絡線上認證及大規模人群認證。

2 電子簽名技術的優勢

（1）數字簽名實現了簽名者不能否認簽名的客觀存在，同時確保接收者能夠驗證數字簽名的真實性，有效防止他人造假簽名[10]。另一方面，電子簽名提供身份認證，確保郵件發送者的身份可信。借助數字證書，電子簽名可以驗證發送者的身份，防止身份冒用和欺詐行為的發生。

（2）電子簽名可以保護郵件的完整性，保證郵件在傳輸過程中沒有被更改。數字簽名由于基于密碼學技術，能夠保護數據的完整和真實，避免偽造和篡改[11]。在電子郵件中，數字簽名可以用來驗證郵件發送者的身份，并確保郵件沒有被篡改或修改過。

（3）電子簽名具有不可抵賴性[12]，即發送者無法否認自己發送了該郵件。這是由于電子簽名的實現是基于私鑰加密的，只有發送者的私鑰才能生成有效的數字簽名，因此發送者無法否認發送過程中的任何細節。

（4）電子簽名提高了郵件的安全性和機密性，有效地防止郵件內容被未經授權的人員訪問和泄露。與傳統的手寫簽名相比，數字簽名提供了更為安全的保障機制，確保數據的完整性和真實性。通過數字簽名，可以驗證數據的真實來源，并確保在從源頭到目的地的傳輸過程中未發生數據篡改，從而大大提升了簽名的安全性水平。

（5）相對于手寫簽名，數字簽名更精確地實現了簽名的不可仿造性。通過偽造虛假的數字信息進行簽名，從計算的角度來看都是不可行的。數字簽名使用了復雜的加密算法和數學原理，使得任何未經授權的人都無法有效地偽造或篡改數字簽名，確保簽名的真實性和可靠性。

（6）數字簽名確實可以實現防重放功能。當在數字簽名的交易過程中，交易雙方簽訂的協議，可通過數字簽名的流水號或時戳技術避免雙方抵賴，確保了簽名行為的獨特性和唯一性，有效地避免了重復利用簽名文件造成的問題。

3 電子簽名技術的隱患

（1）私鑰的安全性是電子簽名的關鍵[13]。若私鑰被泄露或被別人獲取，那么電子簽名的有效性將受到威脅。因此，保護私鑰的安全非常重要，需要使用安全的存儲設備或加密算法來保護私鑰的機密性。

（2）電子簽名技術依賴于數字證書的有效性。如果數字證書被偽造或過期，那么電子簽名的可信度將受到質疑。因此，數字證書的可靠性和有效性是至關重要的。

（3）數字簽名需要相關的法律條文來支持以達到一定的合法性。比如：政府的立法部門應該對· 專欄：電子商務信息安全·數字簽名提高重視度，立法部門應加快立法的腳步，制定有關電子簽名的法律，保證數字簽名技術的特殊鑒別作用。

（4）數字簽名技術的時效性與以往的關鍵人物脫離不開[14]。比如：原先擁有權限的人在使用數字簽名后離開組織，再訪問原先的信息需要先前擁有權限的人操作，給協議流程的操作帶來了困難。

（5）數字簽名技術是基于網絡系統進行操作的，系統可能存在漏洞與被入侵的可能性。數字簽名技術建立在公鑰密碼體制的基礎上，依賴于良好的管理機制和安全的技術實現。當私鑰持有人不知情的情況下，黑客竊取私鑰，合法用戶的利益就容易受到侵害。

（6）數字簽名技術可能被不法用戶利用[15]。他們可能使用欺詐手段來終止合同的有效執行。這種情況雖然不常見，但確實存在潛在的風險。不法用戶可能會利用偽造的數字簽名或其他欺詐手段來聲稱合同是無效的，以此推翻簽署的合同并試圖逃避合同責任。這可能導致合同的執行受阻或出現爭議。

4 總結

實踐證明，電子簽名技術在各個領域均有廣泛的應用，并受到眾多用戶的喜愛。這些技術為使用者提供了最人性化的便利，取代了傳統紙質簽名的復雜流程，大大提高了人們的辦公效率。在政府的電子政務系統中，電子筆跡和簽名技術可以用于實現文件的數字化和電子化處理，提高辦公效率和信息交流的安全性；在金融領域的安全信用應用系統中，通過電子筆跡和簽名技術，可以實現用戶身份驗證、交易授權和風險評估等功能，確保交易的安全性和可靠性；在企業信息化的眾多應用中，電子筆跡和簽名技術可以用于合同簽署、審批流程控制等方面，簡化企業內部流程，提高管理效率。

總之，電子筆跡和簽名技術在各個領域都能夠帶來便利和效益，提高工作效率、降低成本并提升安全性。隨著技術的不斷發展和普及，這些應用將會得到進一步的擴展和深化。