Python基于RSA算法的数字签名生成软件（附源码，文档说明）

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第一章 项目简介：

Python基于RSA算法的数字签名生成软件，是利用RSA算法来进行信息数字签名的内容设计，通对于数字签名的内容讨论，来更好的掌握这项技术，通过对该技术的掌握来达到对密码学、安全知识的掌握能力，能够更好的实现对信息的保护和安全管理的内容学习，并且通过结合python技术来实现数字签名软件的设计，来提升整体对于系统搭建、数字签名的快速加密的内容研究，实现对国家信息安全推广的促进和帮助作用。

Python基于RSA算法的数字签名生成软件

第二章 技术栈

Python

RSA算法

Mysql数据库

第三章 数字加密技术与数字签名概述

3.1 数字签名的概念

数字签名是在这种公钥的密码算法下所最为常用的一项技术内容。从名字的理解上，就类似于在纸面上进行签名一样，来确认信息的发送人，通过笔迹的对比来确保信息内容没有被篡改。而数字的签名方式，则相对于物理端的签名方式而言，可以在信息的处理过程中绑定私钥传输。将整个信息内容形成一串数字串，而接收方能够通过电子信息的查证来对信息内容进行比对，核验数字签名后确保信息的完整有效。在这种数字签名被发明之前，还有一种在电子版上进行签名的方式，但是相对于这种加入秘钥的方式而言，电子版签名的方式容易被非法复制，信息容易被伪造。所以数字签名是可以有效的组织信息的伪造，并且对于发送方发出的信息内容，接收方在确认信息之后，发送方也无法抵赖。

3.2 数字签名的原理

现在的数字签名技术包括了有 ElGamal、RSA以及DSA等多种算法，而RSA作为公钥体制算法，能够进行数字签名的设计相对比较简单，并且内容设计比较完整，基于RSA算法的数字签名原理主要遵循了以下的内容：

1. 通过初始化系统，可以生成签名中的数字参数；

2. 发送方有着自己的私钥，并且通过利用自己的私钥为该信息进行数字签名；

3. 发送方能够将信息的明文内容以及数字签名一同同时发给接收方；

4. 接收方可以通过利用文件中附带的公钥信息进行签名的解密操作；

5. 接收方在通过私钥、公钥对该消息进行了解密之后，可以将解密后的消息与消息的原文进行对比，观察二者是否一致，如果一致则证明消息传输过程中没有被破坏或者消息被篡改，如果不一致，则证明消息又被改动，该条信息不安全。

第四章 RSA的数字签名算法

4.1 RSA公钥密码算法分析

目前为止，科学家们通过科学研究已经将1024位的RSA算法进行了破解，选择RSA公钥密码算法进行数字签名的加密管理，则不得不采用更高位数的算法进行设计。而更高位数的算法则对素因子的需求比较大，现在的一般算法，都会选择在100位左右的素因子，而如此之大的模幂乘运算，会造成算法效率的下降，但是为了保证该算法的安全，却不得不采取这样的方式来对重要的信息内容进行数字签名的操作。

4.2 RSA 数字签名方案的描述

RSA的算法过程主要是分为了三个步骤，这三个步骤内容描述如下：

1. RSA 密钥生成

通过选取两个没有任何关系的素数p和q，通过计算公式n = pq、φ(n) =(p−1)(q−1)

来进行计算，再选取一个正整数e，这个正整数是随机选择的，让其满足1< e <φ(n)，并且 e 和ϕ(n) 的最大公约数 GCD(e,φ(n)) =1，此次设计解密的秘钥为d，使其满足 0 < d < φ(n) ，而且 ed ≡1(modφ(n)) ，私钥为 (d,n) 。

2. 消息加密

消息加密之前，需要先对明文进行处理和分组，要让每一个明文的十进制数都不大于n，然后对着数组化的明文M进行加密。公式为C = M e mod n

（3）消息解密

消息接收方利用私钥 (d,n) 对密文 C 进行解密：

M = Cd mod n

第五章 RSA数字签名的实现

5.1 测试内容展示

5.1.1 登录模块的实现

在登录模块的设计上，基于python的友好操作和开发，本次在登录的界面上设计了动态内容的显示，在蓝绿色的登录页面中背景选择了动态的雪花飘动，整体的背景显示流畅，通过色差的对比，提升了登录框的明亮度，可以在登录框中输入管理员的登录信息完成登录。具体的登录界面如下图所示：

图4.1用户登录界面

5.1.2 数字签名的实现

此次在数字签名的模块中设计了数字签名的添加功能，并且有已经生成数字签名的信息列表的内容显示。界面如下图所示

图4.2数字签名界面

当点击新增数字签名是会出现如下的显示内容：

图4.3数字签名添加界面

当输入完"我爱学习"的内容之后，点击确定就可以看到该信息添加完毕了，还需要一步的操作就是进行验证签名，通过对点击验证签名可以实现签名的验证工作，如下图所示：

图4.4数字签名验证界面

5.1.3 RSA数字签名的修改

上述已经完成签名验证的信息，点击修改，将原有"我爱学习"的内容修改为"我爱学习11"点击确认完成内容的修改，如下图所示：

图4.5信息修改界面

修改完毕后，再点击验证签名，可以得到系统反馈的信息为签名无效，如下图所示：

图4.6签名无效界面

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第七章 源码获取：

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