# 签名和算法

By [0xfanjf](https://paragraph.com/@0xfanjf) · 2021-12-15

---

签名算法是使用私钥签名，公钥验证的方法，对一个消息的真伪进行确认。如果一个人持有私钥，他就可以使用私钥对任意的消息进行签名，即通过私钥`sk`对消息`message`进行签名，得到`signature`：

    signature = sign(message, sk);
    

签名的目的是为了证明，该消息确实是由持有私钥`sk`的人发出的，任何其他人都可以对签名进行验证。验证方法是，由私钥持有人公开对应的公钥`pk`，其他人用公钥`pk`对消息`message`和签名`signature`进行验证：

    isValid = verify(message, signature, pk);
    

如果验证通过，则可以证明该消息确实是由持有私钥`sk`的人发出的，并且未经过篡改。

数字签名算法在电子商务、在线支付这些领域有非常重要的作用，因为它能通过密码学理论证明：

1.  签名不可伪造，因为私钥只有签名人自己知道，所以其他人无法伪造签名；
    
2.  消息不可篡改，如果原始消息被人篡改了，对签名进行验证将失败；
    
3.  签名不可抵赖，如果对签名进行验证通过了，签名人不能抵赖自己曾经发过这一条消息。
    

简单地说来，数字签名可以防伪造，防篡改，防抵赖。

对消息进行签名，实际上是对消息的哈希进行签名，这样可以使任意长度的消息在签名前先转换为固定长度的哈希数据。对哈希进行签名相当于保证了原始消息的不可伪造性。

我们来看看使用ECDSA如何通过私钥对消息进行签名。关键代码是通过`sign()`方法签名，并获取一个`ECSignature`对象表示签名：

    const bitcoin = require('bitcoinjs-lib');
    

Run

`ECSignature`对象可序列化为十六进制表示的字符串。

在获得签名、原始消息和公钥的基础上，可以对签名进行验证。验证签名需要先构造一个_不含_私钥的`ECPair`，然后调用`verify()`方法验证签名：

    const bitcoin = require('bitcoinjs-lib');
    

Run

注意上述代码只引入了公钥，并没有引入私钥。

修改`signAsStr`、`message`和`pubKeyAsStr`的任意一个变量的任意一个字节，再尝试验证签名，看看是否通过。

比特币对交易数据进行签名和对消息进行签名的原理是一样的，只是格式更加复杂。对交易签名确保了只有持有私钥的人才能够花费对应地址的资金。

---

*Originally published on [0xfanjf](https://paragraph.com/@0xfanjf/OGXnpHF0VJYUKlUMIJLP)*