一种基于数字水印和pki的电子签章系统new

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1、一种基于数字水印和PKI的电子签章系统李静汤光明孙怡峰刘胜利(信息工程大学电子技术学院，郑州，450004)zyllucky_ht@yahoo.com.cn摘要为了满足电子公文、文档的基本需求及安全问题，必须使用电子签章以保障公文和文档的合法性。本文提出了一种结合数字签名、数字水印、PKI等安全保障机制实现电子文档的安全访问控制的新型电子签章系统。结果表明该系统能有效满足电子公文和文档的基本需求及相关安全性规定。关键词数字签名数字水印PKI密码IC卡中文分类号：TP309.2文献标识码：A基金资助：军队科研预研项目，编号不公开ADigitalSealingBased

2、onDigitalWatermarkingandPKILIJingTANGGuang-mingSUNYi-fengLIUSheng-li(InstituteofElectronicTechnology,thePLAInformationEngineeringUniversity,Zhengzhou,450004)Abstract:Toimplementthebasicdemandandsecurityofmanagementofdigitaldocuments,itisingreatneedofusingdigitalsealingtoensurevalidityo

3、fdigitaldocuments.AdigitalsealingsystemcombingdigitalsignatureandwatermarkingandPKIwasproposed.Accordingtotheresult,thesystemcansatisfytherelatesecurityandbasicdemand.Keyword:digitalsignature,digitalwatermarking,PKI,E-key1引言我国目前的商务模式和政务模式将因刚刚实施的《电子签名法》而改变。一方面，商业模式越来越来越依赖互联网，特别是电子交易、网上交

4、易对信息安全产品的需求不断提高，其中，电子签章的交易模式逐渐被认可；另一方面，政府信息化已进入实施阶段，政府机构的电子信息化趋于完善，在不久的将来像电子报关、报税、审批等业务也都会采用电子签章的方式。在电子商务及电子政务无纸化办公过程中，为了解决电子公文、商函的合法性、真实性、完整性、可追溯性等安全问题，必须保障电子公文、商函中电子签章的唯一性、不可完整复制性。目前的电子签章系统普遍存在操作复杂、不同类型的办公自动化文档需要不同签章软件支持，签章系统的安全机制不够完善，安全性不高。本文针对上述问题，提出了一种新的电子签章系统。该系统通过数字签名和数字水印技术，将PK

5、I提供的服务与系统的需求相结合，实现了Microsoftoffice等办公自动化常用文档上的电子签章（包括电子印章和手写签名）及签章的多人会签、签章可验证、防抵赖等功能，从而保障电子公文的合法性、唯一性、完整性、可追溯性。2系统的结构本系统中工作流程，如同所示：用户申请数字证书CA认证中心设置密码IC卡数字证书颁发数字证书认证用户签章用户验章用户数字签名数字水印加盖签章查看证书密码IC卡签章文档提取水印撤销签章否验证签章签章用户是通过验章签章非法图1本系统中工作流程印章或签名保存在密码IC卡里，签章将加盖在光标停留的位置，此操作需要输入密码，需要密码IC卡。撤销签章

6、需要提供签署者的密码IC卡，在进行撤销签章动作之前，先对执行此动作的人的身份进行认证，保证只有签署者才能够撤销自己的签章。查看签章者证书的相关信息时不需要提供任何人的密码IC就能够查阅，但只有持有密码IC卡的人可以对签章和签章文档的合法性进行验证（密码IC卡自动完成签章的验证）。本系统结合数字签名、数字水印、PKI等安全保障机制，达到了如下的特性：（1）安全性本电子签章系统使用数字签名和数字水印实现对文档和签章的保护；使用了密码IC卡系统，从而保证了运算过程的安全性，实现了对签章或手写签名的安全性保护。（2）稳定性使用组件技术使签章程序完全嵌入文档环境中，签署后的电

7、子签章与文档完全融合，成为一个整体；避免了使用宏技术，从而不会产生因用户禁用宏而导致软件失效的问题。（3）方便性通过添加的按钮实现各项功能，便于用户的操作；使用密码IC卡中，方便于用户的携带。（4）直观性嵌入到文档中的印章或手写签名可以达到同纸质盖章或纸质手写签名相同的效果。3关键技术（1）数字签名技术文档的完整性和不可抵赖性由数字签名保证。本系统将数字签名后的签章文档信息与签章信息一同制作成水印信息嵌入签章图片中，同时对签章文档进行加密,以实现对签章文档和签章的保护。以往的数字签名算法大都采用MD5算法，但目前MD5算法已被攻破。本系统对文档的数字签名采用SH