验证加密与数字签名实验

以下是Person1和Person2使用对称加密（DES）和非对称加密（RSA数字签名）进行安全通信的完整流程，确保保密性、完整性和身份认证：

 1. 准备工作

 1.1 生成RSA密钥对

 Person1和Person2各自使用签名工具生成密钥对： 

   Person1：

     公钥：`Person1_pub.dat`（发送给Person2） 

     私钥：`Person1_priv.dat`（严格保密） 

   Person2：

     公钥：`Person2_pub.dat`（发送给Person1） 

     私钥：`Person2_priv.dat`（严格保密）

 1.2 交换公钥

 Person1和Person2通过安全渠道（如U盘、面对面交换）互相传输公钥文件（`Person1_pub.dat`和`Person2_pub.dat`）。

 2. Person2发送加密消息给Person1

 2.1 准备明文消息

 Person2创建明文文件：`message.txt`

 2.2 对消息进行数字签名

1. 使用签名工具： 

    输入文件：`message.txt` 

    私钥文件：`Person2_priv.dat` 

    生成签名文件：`sign_by_Person2.dat` 

 2.3 生成随机DES密钥

 Person2随机生成一个810位的DES密钥（如 `X5k9pL2`），并保存为 `des_key.txt`。 

 2.4 加密消息和签名

1. 加密明文消息（使用DES工具）： 

    输入文件：`message.txt` 

    输出文件：`message.des` 

    密钥：`X5k9pL2` 

    点击加密。 

2. 加密签名文件（使用DES工具）： 

    输入文件：`sign_by_Person2.dat` 

    输出文件：`sign_by_Person2.des` 

    密钥：`X5k9pL2` 

    点击加密。 

 2.5 person2加密DES密钥（使用Person1的公钥）

1. 使用RSA工具加密DES密钥： 

    输入文件：`des_key.txt` 

    公钥文件：`Person1_pub.dat` 

    输出文件：`encrypted_des_key.dat` 

 2.6 发送加密文件

 Person2将以下文件发送给Person1： 

   `message.des`（加密消息） 

   `sign_by_Person2.des`（加密签名） 

   `encrypted_des_key.dat`（加密的DES密钥） 

 3. Person1接收并解密消息

 3.1 解密DES密钥

1. 使用RSA工具解密DES密钥： 

    输入文件：`encrypted_des_key.dat` 

    私钥文件：`Person1_priv.dat` 

    输出文件：`des_key.txt`（得到密钥 `X5k9pL2`） 

 3.2 解密消息和签名

1. 解密密文消息（使用DES工具）： 

    输入文件：`message.des` 

    输出文件：`message.txt` 

    密钥：`X5k9pL2` 

    点击解密。 

2. 解密签名文件（使用DES工具）： 

    输入文件：`sign_by_Person2.des` 

    输出文件：`sign_by_Person2.dat` 

    密钥：`X5k9pL2` 

    点击解密。 

 3.3 验证签名

1. 使用签名工具验证签名： 

    原始文档：`message.txt` 

    公钥文件：`Person2_pub.dat` 

    签名文件：`sign_by_Person2.dat` 

    点击验证签名，确认消息的完整性和发送方身份。 

 4. 关键安全措施

| 步骤               | 安全机制                  | 防御目标               |

||||

| DES密钥加密        | 用Person1的公钥加密           | 防止密钥被截获             |

| 消息加密           | DES对称加密                   | 确保消息保密性             |

| 数字签名           | RSA私钥签名 + 公钥验证        | 身份认证 + 防篡改          |

| 临时DES密钥        | 每次会话随机生成              | 防止密钥重用攻击           |

 5. 注意事项

1. 密钥管理： 

    DES密钥：每次通信后立即删除明文`des_key.txt`。 

    RSA私钥：绝不通过网络传输，仅保存在本地。 

2. 文件清理： 

    Person1在解密后删除临时文件（如`encrypted_des_key.dat`）。 

    Person2在发送后删除明文`message.txt`和`sign_by_Person2.dat`。 

3. 公钥真实性： 

    通过线下验证公钥指纹（如SHA256哈希值），防止中间人攻击。 

 6. 完整文件列表

 Person2发送的文件

 `message.des`（DES加密的消息） 

 `sign_by_Person2.des`（DES加密的签名） 

 `encrypted_des_key.dat`（RSA加密的DES密钥） 

 Person1解密的文件

 `message.txt`（解密后的明文） 

 `sign_by_Person2.dat`（解密后的签名） 

 `des_key.txt`（解密后的DES密钥，使用后删除）