数字签名与证书链验证

数字签名与证书链验证解析 link

考察点分析 link

核心能力维度：

1. 密码学基础：非对称加密体系的应用理解
2. 网络安全机制：HTTPS握手过程核心环节
3. 信任链体系：PKI（公钥基础设施）架构认知

技术评估点：

• 数字签名算法（RSA/ECDSA）实现原理
• 证书链逐级验证过程
• 根证书预置信任机制
• 哈希算法防篡改机制
• 证书吊销状态检查（CRL/OCSP）

技术解析 link

关键知识点： 哈希算法 > 非对称加密 > X.509证书结构 > 信任链传递

原理剖析：

1. 数字签名生成：

   • 发送方使用SHA-256计算数据哈希值
   • 用私钥加密哈希值生成数字签名
   • 附加原始数据与签名形成完整消息

2. 签名验证：

   • 接收方分离原始数据和签名
   • 使用发送方公钥解密签名得到哈希值A
   • 重新计算原始数据哈希值得出哈希值B
   • 对比哈希值A与B验证数据完整性

3. 证书链验证：

   graph LR
   ServerCert -->|由| IntermediateCA
   IntermediateCA -->|由| RootCA
   RootCA -->|预置在| TrustStore
   

   • 浏览器逐级验证证书签名有效性
   • 检查证书有效期和域名匹配
   • 确认根证书在可信存储库中
   • 验证证书未被吊销（CRL/OCSP）

常见误区：

• 误认为证书加密传输数据（实际用于密钥交换）
• 忽略证书链中间环节验证
• 混淆代码签名证书与SSL证书应用场景

问题解答 link

数字签名通过哈希算法保障数据完整性，私钥加密确保来源可信。发送方生成数据指纹并用私钥加密，接收方用公钥解密验证指纹匹配。浏览器验证证书时，从服务端证书开始，逐级验证签发机构签名，确认根证书预置于操作系统信任库，形成完整信任链。整个过程包含证书有效性、时效性、域名匹配性及吊销状态四重校验。

解决方案 link

证书验证流程伪代码：

  function verifyCertificate(certChain) {
  // 从服务端证书开始逐级验证
  let currentCert = certChain[].publicKey)
  }
}
  

优化建议：

1. 使用ECC证书减少计算开销
2. 开启OCSP Stapling避免实时查询吊销状态
3. 采用Certificate Transparency防伪证书

深度追问 link

1. 如何检测证书吊销状态？

   • CRL（证书吊销列表）定时下载 vs OCSP（在线状态协议）实时查询

2. 自签名证书风险点？

   • 不在信任链中，易受中间人攻击

3. HSTS如何增强安全性？

   • 强制HTTPS连接，防止协议降级攻击