Цифровые подписи и сертификаты

Цифровая подпись доказывает, кто автор данных и что их не меняли, — без передачи секретов.

Цифровая подпись — значение, которое автор вычисляет своим закрытым ключом и которое любой может проверить открытым ключом, подтверждая авторство и неизменность данных.

Подпись — это асимметрия наоборот

В прошлом уроке про асимметрию шифровали открытым ключом, а расшифровывали закрытым. В подписи всё наоборот по смыслу: автор подписывает закрытым ключом (который только у него), а проверить может любой открытым ключом. Раз проверка прошла — значит, подписал именно владелец закрытого ключа.

На практике подписывают не весь документ, а его хэш (так быстрее и компактнее). Поэтому подпись даёт сразу два гаранта:

• Аутентичность — подтверждён автор (только у него закрытый ключ).
• Целостность — данные не менялись (иначе хэш и подпись не сойдутся).

Чем подпись отличается от шифрования

Подпись не скрывает содержимое — данные остаются читаемыми. Она лишь доказывает их происхождение и неизменность.

Проблема доверия: чей это открытый ключ?

Подпись проверяется открытым ключом автора. Но откуда уверенность, что данный открытый ключ действительно принадлежит, скажем, вашему банку, а не подставному лицу? Эту проблему решают сертификаты.

Цифровой сертификат — документ, который связывает открытый ключ с конкретным владельцем (доменом, организацией) и сам подписан доверенной стороной.

Удостоверяющие центры и цепочка доверия

Сертификат подписывает удостоверяющий центр (CA) — организация, которой все доверяют. Браузеры и ОС идут со встроенным списком доверенных корневых CA. Получается цепочка: вы доверяете корневому CA → он подписал сертификат сайта → значит, открытый ключ в сертификате действительно принадлежит этому сайту.

Корневой CA  (доверяем заранее)
      |
   подписывает
      v
Сертификат сайта example.com  -->  его открытый ключ
      |
   проверяем подписью CA
      v
Доверяем ключу example.com

Когда вы видите замок в адресной строке, браузер уже проверил эту цепочку: сертификат сайта валиден, подписан доверенным CA и выдан именно для этого домена.

Почему это важно для разработчика

• Просроченный или невалидный сертификат вызовет предупреждение браузера и отпугнёт пользователей.
• Подпись — основа обновлений ПО: система проверяет, что обновление подписано производителем, а не подменено.
• Самоподписанные сертификаты годятся для теста, но в проде нужны выданные доверенным CA.

Итог

• Подпись делают закрытым ключом, проверяют открытым — это доказывает автора и неизменность.
• Подпись не шифрует данные, а удостоверяет их происхождение и целостность.
• Сертификат связывает открытый ключ с владельцем и подписан удостоверяющим центром.
• Браузер доверяет сайту через цепочку до встроенного корневого CA.