CN101136046A - 电子签名验证系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种电子签名验证方法，该方法包括以下步骤：甲方服务器生成一份电子文档，并对该电子文档加密；将上述加密后的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该电子文档签名；乙方将处理后的电子文档传回给甲方服务器；甲方服务器对上述乙方传回的电子文档解密；验证电子文档在传输过程中是否被修改；若没有被修改，则验证乙方是否已经对电子文档签名；若已经签名，则验证乙方的签名是不是基于公钥密码技术的数字签名；若是，则验证乙方签字人是不是协定签字人。本发明还提供了一种电子签名验证系统。本发明能够自动验证电子文档在传输的过程中是否被修改，以及电子文档的签名人是不是协定签字人，提高了工作效率，增加了电子文档传输的安全性。

Description

电子签名验证系统及方法

技术领域

本发明涉及一种签名的验证系统及方法，尤其是一种电子签名验证系统及方法。

背景技术

人类社会进入数字时代以后，人类的一切信息表达、信息记载均可数字化，信息生成、传输、修改、再现等亦可通过计算机和网络得以实现。所以，原来需要借助纸面证据的人类活动信息和意思表示等相关内容，现在转而由以计算机网络为工具，以电子化手段来表现。

在纸本文件中，签名是指某人在某一书面文件上签署自己的名字以表明自己对该文件承担责任的行为。在法律上，签字的基本功能是：1.确定一份文件的作者；2.证实该签字人同意了该文件的内容。这两项功能的核心是表明签字人认可该文件(所载内容)，或愿意将文件的法律后果归属于自身。例如，就一份合同而言，签字表明签字人同意合同内容、愿意履行合同项下的义务。在纸本文件通信的情形下，签字即是鉴别谁是某信件的发件人(originator，又译为发端人、签发人)并确定该发件人认可或同意该信件。因此，对于签字的目的，正面的解释是将某文件归属于某人；反面的解释是防止签字人抵赖或者反悔。因为如果某人否认签发过某文件，那么，可以通过笔迹鉴定识别是否为某人的签名。另外，签字的另一项辅助性功能在于证明文件的完整性。例如，在每一页或在修改处签字，表明签署后未被改动过；或者通过加盖骑缝章防止事后修改。显然，这项功能不是签署一份文件必然或普遍的功能，而是附加签字的功能。

以计算机网络为基础的通信或文件签署，显然不能再用传统的手书方式进行了。尽管我们在相互发送电子邮件时，往往在末尾打上发信人的姓名，但这种署名，不具有签名的效力。因为除非签名人承认，以电子形式输入的姓名不能将签名人与文件确定地联系起来。也就是说，在一般情形下，可以将文件归属于署名者，但是如果该署名者抵赖或反悔，那么，我们就不能仅凭电子文档的“署名”就认定该文件必然是由署名者签发的，因为这种署名本身不能在技术上鉴定为由署名者所为。这样，电子文档就必须有其他的签字方式，如电子签名

所谓电子签名，是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。通俗地说，电子签名就是通过密码技术对电子文档的电子形式的签名，并非是书面签名的数字图像化，它类似于手写签名或印章，也可以说它就是电子印章。

然而，在现有的电子签名技术中，对电子文档没有一个完整的验证机制，验证电子文档是否被修改，以及验证电子文档的签字人是否协定的签字人，往往需要人为验证，效率很低而且容易出错。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种电子签名验证系统，其能够自动验证电子文档在传输的过程中是否被修改，以及验证电子文档的签字人是不是协定签字人。

鉴于以上内容，还有必要提供一种电子签名验证方法，其能够自动验证电子文档在传输的过程中是否被修改，以及验证电子文档的签字人是不是协定签字人。

一种电子签名验证系统，该系统包括甲方服务器及乙方客户端计算机。其中，所述甲方服务器包括：电子文档生成模块，用于生成需要签名的电子文档；加密模块，用于利用甲方的数字证书对上述需要签名的电子文档进行加密；发送模块，用于将上述加密后的需要签名的电子文档发送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档签名；接收模块，用于接收乙方客户端计算机传回的电子文档，所述乙方客户端计算机传回的电子文档包括：上述需要签名的电子文档，乙方对上述需要签名的电子文档的签名，以及乙方的数字证书；解密模块，用于利用甲方的数字证书对乙方客户端计算机传回的电子文档进行解密；分析模块，用于分析乙方对上述需要签名的电子文档的签名是基于何种技术的签名，以及分析乙方的数字证书；及验证模块，用于通过将上述解密后的电子文档和上述需要签名的电子文档相比较，验证上述需要签名的电子文档在传输过程中是否被修改过，验证乙方的签名是否为基于公钥密码技术的数字签名，以及通过将协定签字人的公钥与乙方数字证书中的公钥相比较，验证乙方签字人是不是协定的签字人。

一种电子签名验证方法，该方法包括以下步骤：由甲方服务器生成一份需要签名的电子文档，并利用甲方的数字证书对上述需要签名的电子文档进行加密；甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理；乙方客户端计算机将处理后的电子文档传回给甲方服务器；甲方服务器利用甲方的数字证书对上述乙方传回的电子文档进行解密；并通过将上述解密后的电子文档和上述需要签名的电子文档相比较，验证上述需要签名的电子文档在传输的过程中是否被修改过；若该需要签名的电子文档没有被修改过，则通过确认乙方传回的电子文档中是否包含乙方的签名文档，验证乙方是否已经对上述需要签名的电子文档签名；若该需要签名的电子文档已经被乙方签名，则分析及验证乙方的签名是不是基于公钥密码技术的数字签名；若乙方的签名是基于公钥密码技术的数字签名，则进一步分析乙方的数字证书验证乙方签字人是不是协定的签字人。

相较于现有技术，所述的电子签名验证系统及方法实现了自动验证电子文档是否被修改，以及电子文档的签字人是否协定签字人，提高了工作效率，并且增加了电子文档传输的安全性。

附图说明

图1是本发明电子签名验证系统较佳实施例的系统架构图。

图2是本发明电子签名验证方法较佳实施例的实施流程图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明电子签名验证系统较佳实施例的系统架构图。该系统主要包括甲方服务器10及多台乙方客户端计算机20(图中只显示3台)。该系统还包括与甲方服务器10连接的数据库30，其内存储有甲方的数字证书，及甲方服务器10生成的电子文档的协定签字人的公钥信息等。所述甲方服务器10通过网络与乙方客户端计算机20相连接。

所述甲方服务器10包括多个功能模块，用于生成需要签名的电子文档，对该需要签名的电子文档加密，以及验证乙方客户端计算机20传回的电子文档是否被修改，并验证乙方签字人是不是协定的签字人。该甲方服务器10包括：电子文档生成模块100，加密模块101，发送模块102，接收模块103，解密模块104，分析模块105，验证模块106。

电子文档生成模块100用于生成一份需要签名的电子文档。该电子文档可以是一份电子合约或者其他内容的文件，其格式可以是pdf格式、doc格式、或者xls格式等。

加密模块101用于对所述需要签名的电子文档加密以保证确认该需要签名的电子文档在传输过程中没有被修改。该加密的算法可以有多种方法，如MD5(Message-DigestAlgorithm 5，信息-摘要算法)，ECC(Error Checking and Correcting，错误检查和纠正)、RSA等，本较佳实施例中采用RSA算法。所述RSA算法以发明者Ron Rivest，Adi Shamir和Leonard Adleman的名字命名，是一种公钥密码算法，也叫非对称密码算法，加密和解密使用不同的密钥，通信双方各有一对密钥(公钥和私钥)，各方将私钥严格保密，将公钥公开给对方。

RSA算法可以表述如下：

(1)密钥配制。假设m是想要传送的电子文档，现任选两个很大的质数p与q，使得：n＝p*q；随机选择一个正整数的加密密钥e，使得e与(p-1)*(q-1)互质；再利用辗转相除法，求得解密密钥d，使得：e*d＝1(mod(p-1)*(q-1))；其中n和d也要互质。数e和n是公钥，d是私钥。此时，两个质数p和q不再需要，应该丢弃，不要让任何人知道。其中x mod y是整数求余运算，其结果是x除以y后剩余的余数，如5 mod 3＝2。这样得：(e，n)是用于加密的公共密钥，可以公开出去；以及(d，n)是用于解密的专用钥匙，必须保密。

(2)加密过程。可以使用(d，n)对想要传送的电子文档m进行加密，算法为：首先把想要传送的电子文档m分成等长数据块m1，m2，……，mi，块长为s，其中2^s<＝n，s尽可能的大。对应的密文是：ci＝mi^d(mod n)。

(3)解密过程。可以使用(e，n)对密文c进行解密，算法为：解密时作如下计算：mi＝ci^e(mod n)。

利用RSA算法对电子文档加密的时候可以采用公钥加密，私钥解密的方法，也可以采用私钥加密，公钥解密的方法。在本较佳实施例中，加密模块101利用数据库30中存储的甲方的数字证书的私钥对该需要签名的电子文档加密，利用该数字证书的公钥对上述需要签名的电子文档解密。

发送模块102用于将加密后的需要签名的电子文档发送给乙方客户端计算机20，并通知乙方客户端计算机20对该需要签名的电子文档进行电子签名。

乙方客户端计算机20接收到发送模块102发送过来的需要签名的电子文档后，登陆到电子签名系统对该需要签名的电子文档进行电子签名，签名后将电子文档回传给甲方服务器10。

对电子文档进行电子签名可以提供一个安全的确认发送人身份的办法，同时也可以保证电子文档的真实性与完整性。电子签名技术包括：基于PKI(Pubic Key Infrastructure)的公钥密码技术的数字签名；以生物特征统计学为基础的识别标识，例如手印、声音印记或视网膜扫描的识别；手书签名和图章的电子图象的模式识别；表明身份的密码代号(对称算法)；基于量子力学的计算机等。其中，基于PKI架构的数字签名是电子签名技术中最成熟的。所述数字签名可以通过一个哈希(HASH)函数来实现。其具体做法为：乙方首先计算出该需要签名的电子文档的HASH码，再对HASH码用自己的私钥进行加密(这个步骤就是签名)，再把该需要签名的电子文档和加密后的HASH码以及乙方的数字证书一并传送回甲方，所述数字证书中包括：用户的信息，如用户名、地址和电子邮件等信息；公钥；公钥的有效期限；数字证书的序列号；及发证机构的名称等。

接收模块103用于接收乙方客户端计算机20传回的电子文档，该电子文档可能包括：甲方传给乙方的需要签名的电子文档，加密后的HASH码(即乙方对所述需要签名的电子文档的签名)以及乙方的数字证书。

解密模块104用于利用数据库30中的甲方的数字证书的公钥对上述乙方传回的电子文档解密。该解密的方法即利用上述的RSA算法的解密算法。

分析模块105用于分析乙方对上述需要签名的电子文档的签名是基于何种技术的签名(基于PKI架构的公钥密码技术的数字签名；以生物特征统计学为基础的识别标识；手书签名和图章的电子图象的模式识别；表明身份的密码代号；或者是基于量子力学的计算机等)；分析模块105还用于分析乙方所用的数字证书，主要是分析该数字证书中的公钥信息。

验证模块106用于通过将解密模块104解密后的电子文档和先前甲方服务器10生成的需要签名的电子文档相比较，验证甲方服务器10生成的需要签名的电子文档在传送过程中是否被修改过；根据确认乙方传回的电子文档中是否包含乙方对所述需要签名的电子文档的签名，验证乙方是否已经对该需要签名的电子文档签名；验证乙方的签名是不是基于PKI架构的数字签名；以及通过将数据库30中存储的电子文档协定签字人的公钥与乙方数字证书中的公钥相比较，验证乙方签字人是不是协定的签字人。

参阅图2所示，是本发明电子签名验证方法较佳实施例的实施流程图。该方法包括如下步骤：首先，步骤S10，甲方服务器10中的电子文档生成模块100生成一份需要签名的电子文档，如一份pdf格式的电子合约。步骤S11，加密模块101利用数据库30中存储的甲方的数字证书的私钥对该需要签名的电子文档加密。步骤S12，发送模块102通过网络将加密后的需要签名的电子文档发送给乙方客户端计算机20，并通知乙方进行签名操作。步骤S13，乙方登陆到一个电子签名系统，利用自己的数字证书的私钥对发送模块102传送过来的需要签名的电子文档签名，并在签名后，将电子文档传回给甲方服务器10，其中，乙方传回给甲方服务器10的电子文档中可能包括如下信息：甲方服务器10传给乙方的需要签名的电子文档，乙方对上述需要签名的电子文档的HASH码的加密码(即乙方对上述需要签名的电子文档的签名)，以及乙方的数字证书。

步骤S14，甲方服务器10中的接收模块103接收乙方客户端计算机20传送回的电子文档，并由解密模块104利用甲方的数字证书的公钥对乙方传回的电子文档解密。步骤S15，验证模块106通过将解密得到的电子文档与电子文档生成模块100生成的需要签名的电子文档相比较，验证该需要签名的电子文档在传输的过程中是否被修改过。若该需要签名的电子文档被修改过，则返回步骤S11。

若该需要签名的电子文档没有被修改，则在步骤S16中，为了进一步确认乙方是否已经对该需要签名的电子文档签名，验证模块106对乙方传回的电子文档进行验证，确认其中是否包含乙方对该需要签名的电子文档的签名文档(即上述加密后的Hash码)。若验证乙方没有对上述需要签名的电子文档签名，则返回步骤S12。若已经签名，则进入步骤S17，分析模块105分析乙方的签名，主要分析乙方对上述需要签名的电子文档的签名是基于何种技术的签名(基于PKI架构的公钥密码技术的数字签名；以生物特征统计学为基础的识别标识；手书签名和图章的电子图象的模式识别；表明身份的密码代号；或者是基于量子力学的计算机等)。步骤S18，验证模块106验证乙方对上述需要签名的电子文档的签名是不是基于PKI架构的数字签名。所述数字签名是电子签名的一种特定形式，是电子签名技术中最成熟的。数字签名就是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换。这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性。若不是基于PKI架构的数字签名，则返回步骤S12。

若乙方的签名是基于PKI架构的数字签名，则在步骤S19中，分析模块105分析乙方的数字证书，其中乙方的数字证书中包括：乙方的信息，如用户名、地址和电子邮件等信息；乙方的公钥；公钥的有效期限；数字证书的序列号；发证机构的名称等。

步骤S20，验证模块106根据数据库中存储的协定签字人的公钥与乙方数字证书中的公钥相比较，验证乙方签字人是不是协定签字人。若两个公钥不一致，则表示乙方签字人不是协定的签字人，返回步骤S12。若两个公钥相同，则乙方签字人是协定签字人，结束验证流程

Claims (10)

1.一种电子签名验证系统，包括甲方服务器及乙方客户端计算机，其特征在于，所述甲方服务器包括：

电子文档生成模块，用于生成需要签名的电子文档；

加密模块，用于利用甲方的数字证书对上述需要签名的电子文档进行加密；

发送模块，用于将上述加密后的需要签名的电子文档发送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档签名；

接收模块，用于接收乙方客户端计算机传回的电子文档，所述乙方客户端计算机传回的电子文档包括：上述需要签名的电子文档，乙方对上述需要签名的电子文档的签名，以及乙方的数字证书；

解密模块，用于利用甲方的数字证书对乙方客户端计算机传回的电子文档进行解密；

分析模块，用于分析乙方对上述需要签名的电子文档的签名是基于何种技术的签名，以及分析乙方的数字证书；及

验证模块，用于通过将上述解密后的电子文档和上述需要签名的电子文档相比较，验证上述需要签名的电子文档在传输过程中是否被修改过，验证乙方的签名是不是基于公钥密码技术的数字签名，以及通过将协定签字人的公钥与乙方数字证书中的公钥相比较，验证乙方签字人是不是协定的签字人。

2.如权利要求1所述的电子签名验证系统，其特征在于，所述验证模块验证乙方签字人是不是协定的签字人是通过验证乙方数字证书中的公钥与协定签字人的公钥是否一致，若一致，则乙方的签字人是协定签字人。

3.如权利要求1所述的电子签名验证系统，其特征在于，所述协定签字人的公钥与甲方用于对电子文档加密解密的数字证书是存储于一数据库中。

4.一种电子签名验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

由甲方服务器生成一份需要签名的电子文档，并利用甲方的数字证书对上述需要签名的电子文档进行加密；

甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理；

乙方客户端计算机将处理后的电子文档传回给甲方服务器；

甲方服务器利用甲方的数字证书对上述乙方传回的电子文档进行解密；并

通过将上述解密后的电子文档和上述需要签名的电子文档相比较，验证上述需要签名的电子文档在传输的过程中是否被修改过；

若该需要签名的电子文档没有被修改过，则通过确认乙方传回的电子文档中是否包含乙方的签名文档，验证乙方是否已经对上述需要签名的电子文档签名；

若该需要签名的电子文档已经被乙方签名，则分析及验证乙方的签名是不是基于公钥密码技术的数字签名；

若乙方的签名是基于公钥密码技术的数字签名，则进一步分析乙方的数字证书验证乙方签字人是不是协定的签字人。

5.如权利要求4所述的电子签名验证方法，其特征在于，该方法进一步包括，在验证该需要签名的电子文档在传输的过程中是否被修改过的步骤中，若该需要签名的电子文档在传输的过程中有被修改，则返回到甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理的步骤。

6.如权利要求4所述的电子签名验证方法，其特征在于，该方法进一步包括，在验证乙方是否已经对需要签名的电子文档签名的步骤中，若该需要签名的电子文档没有被乙方签名，则返回到甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理的步骤。

7.如权利要求4所述的电子签名验证方法，其特征在于，该方法进一步包括，在分析及验证乙方的签名是不是基于公钥密码技术的数字签名的步骤中，若乙方的签名不是基于公钥密码技术的数字签名，则返回到甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理的步骤。

8.如权利要求4所述的电子签名验证方法，其特征在于，该方法进一步包括，在验证乙方签字人是不是协定的签字人的步骤中，若乙方签字人不是协定的签字人，则返回到甲方服务器将加密后的需要签名的电子文档传送给乙方客户端计算机，并通知乙方对该需要签名的电子文档进行签名处理的步骤。

9.如权利要求4所述的电子签名验证方法，其特征在于，所述的乙方的数字证书种包括：乙方的用户信息；乙方的公钥；公钥的有效期限；数字证书的序列号；及发证机构的名称。

10.如权利要求9所述的电子签名验证方法，其特征在于，所述的验证乙方的签字人是不是协定签字人是通过验证乙方数字证书中的公钥与甲方数据库中存储的协定签字人的公钥是否一致，若一致，则乙方的签字人是协定签字人。

Images