امضای دیجیتال چیست و چگونه کار می‌کند؟

بازار ارزهای دیجیتال با وجود تمام ابهام‌ها و چالش‌هایی که پیرامون آن مطرح می‌شود، همچنان به عنوان یکی از پرمخاطب‌ترین و محبوب‌ترین بازارهای مالی جهان به‌ شمار می‌رود. این محبوبیت ناشی از فناوری‌های نوینی است که پایه و اساس این بازار را تشکیل می‌دهند، به ویژه فناوری بلاکچین. اما با توجه به ماهیت غیرمتمرکز و نسبتاً پیچیده این بازار، بسیاری از افراد و سرمایه‌گذاران با نگرانی‌های جدی در مورد امنیت و اعتبار آن مواجه‌اند. سؤالی که در این میان مطرح می‌شود این است که چگونه می‌توان به امنیت این بازار اعتماد کرد و با آرامش خاطر به معاملات در آن پرداخت؟ یکی از مهم‌ترین روش‌هایی که به حفظ امنیت و اعتماد در بلاکچین کمک می‌کند، استفاده از امضای دیجیتال است. در ادامه به بررسی مفهوم امضای دیجیتال و نقش حیاتی آن در تضمین امنیت و بازار ارز دیجیتال خواهیم پرداخت.

امضای دیجیتال چیست؟

امضای دیجیتال یکی از ابزارهای امنیتی در فضای دیجیتال است که برای تضمین صحت و اعتبار اطلاعات استفاده می‌شود. این امضاها به نوعی مشابه امضاهای سنتی بر روی کاغذ هستند، با این تفاوت که در فضای دیجیتال و بر روی داده‌ها اعمال می‌شوند. امضای دیجیتال در واقع یک کد رمزنگاری شده است که به یک سند یا پیام ضمیمه می‌شود و نشان می‌دهد که محتوا توسط صاحب کلید خصوصی مرتبط با این امضا تأیید شده است؛ بنابراین، امضای دیجیتال تضمین می‌کند که داده‌ها در طی انتقال تغییر نکرده‌اند و از طرف فردی معتبر ارسال شده‌اند.
استفاده از امضای دیجیتال در بسیاری از کاربردهای روزمره، از ارسال ایمیل‌های مهم و اسناد قانونی گرفته تا معاملات مالی، به کار می‌رود. این امضاها به افراد و سازمان‌ها اطمینان می‌دهند که داده‌هایشان در مقابل تهدیدهای امنیتی محافظت شده و اصالت آنها تأیید می‌شود.

امضاهای دیجیتال چگونه کار می‌کنند؟

روند اجرای امضای دیجیتال در بلاکچین به سه مرحله اصلی تقسیم می‌شود:

• هش کردن در نخستین گام: پیام‌ها یا داده‌های دیجیتال از طریق یک الگوریتم هش عبور می‌کنند تا مقدار هش یا همان خلاصه پیام تولید شود. این مقدار هش یک رشته ثابت و منحصر به فرد است که بدون توجه به اندازه پیام اولیه، همواره طول یکسانی دارد. این ویژگی تابع هش، برای حفظ امنیت و یکنواختی داده‌ها بسیار مهم است.
  شایان ذکر است که هش کردن داده‌ها برای ایجاد امضای دیجیتال الزامی نیست؛ چرا که می‌توان از کلید خصوصی برای امضای پیام‌های غیرهش شده نیز استفاده کرد. اما در دنیای ارزهای دیجیتال، داده‌ها همیشه هش می‌شوند تا کل فرایند ساده‌تر و کارآمدتر شود.
• امضا بعد از مرحله هش کردن: فرستنده باید داده‌های هش شده را امضا کند. اینکار با استفاده از رمزنگاری کلید عمومی صورت می‌گیرد. الگوریتم‌های مختلفی برای ایجاد امضای دیجیتال در بلاکچین وجود دارد که هر کدام روش و سازوکار خاص خود را دارند. در این فرایند، خلاصه پیام با کلید خصوصی فرستنده امضا می‌شود. گیرنده پیام نیز می‌تواند با استفاده از کلید عمومی مربوطه که توسط فرستنده ارائه شده، صحت و اعتبار پیام و امضای دیجیتال را بررسی کند.
  کلیدهای عمومی و خصوصی توسط فرستنده پیام تولید می‌شوند، اما فقط کلید عمومی با گیرنده به اشتراک گذاشته می‌شود. همچنین، امضای دیجیتال در بلاکچین به طور مستقیم با محتوای هر پیام مرتبط است؛ بنابراین، هر پیام امضا شده دیجیتال دارای امضای دیجیتال منحصر به فردی خواهد بود که هیچکس نمی‌تواند آن را جعل یا کپی کند.
• تأیید در مرحله پایانی: گیرنده پیام با استفاده از کلید عمومی ارائه شده توسط فرستنده، امضا و پیام دریافت شده را اعتبارسنجی و تأیید می‌کند. به این ترتیب، گیرنده مطمئن می‌شود که پیام به درستی ارسال شده و هیچ تغییری در محتوای آن صورت نگرفته است.

مثال: فرض کنید علی می‌خواهد یک پیام محرمانه به رضا ارسال کند. ابتدا، علی پیام خود را با استفاده از یک الگوریتم هش به یک مقدار هش تبدیل می‌کند. سپس، این مقدار هش را با کلید خصوصی خود امضا می‌کند. علی پیام امضا شده و کلید عمومی خود را به رضا ارسال می‌کند. رضا با استفاده از کلید عمومی علی، پیام امضا شده را تأیید می‌کند و مطمئن می‌شود که پیام از طرف علی ارسال شده و در طول مسیر تغییر نکرده است. به این ترتیب، رضا می‌تواند با خیالی آسوده به محتوای پیام اعتماد کند.

اهمیت امضای دیجیتال

امضای دیجیتال از اهمیت بسیار بالایی در دنیای دیجیتال برخوردار است، چرا که اطمینان از صحت و امنیت اطلاعات را در فرایندهای دیجیتال فراهم می‌کند. در یک محیط دیجیتال، اطلاعات به سادگی قابل تغییر و دستکاری هستند. بدون یک ابزار مطمئن برای تأیید اصالت داده‌ها، امکان وقوع تخلفات مختلف وجود دارد، از جمله تغییر محتوای پیام‌ها یا جعل هویت افراد.
امضای دیجیتال به ‌عنوان یک ابزار حیاتی در مقابله با این تهدیدها عمل می‌کند. این تکنولوژی امکان اطمینان از عدم تغییر داده‌ها در طول فرایند انتقال را فراهم کرده و همچنین تأیید می‌کند که پیام یا سند از سوی فرستنده‌ اصلی ارسال شده است. علاوه بر این، امضای دیجیتال باعث می‌شود تا افراد و سازمان‌ها بتوانند اسناد و قراردادهای قانونی را به صورت دیجیتالی امضا کرده و از اعتبار قانونی آنها مطمئن باشند.
به طور کلی، امضای دیجیتال نقش مهمی در حفاظت از اطلاعات و پیشگیری از تخلفات سایبری دارد. این تکنولوژی نه تنها در حوزه‌های مالی و تجاری، بلکه در بسیاری از دیگر زمینه‌ها مانند آموزش، بهداشت و مدیریت دولتی نیز کاربرد دارد.

کاربردهای امضای دیجیتال

امضاهای دیجیتال در بسیاری از نرم‌افزارها، از جمله مرورگرهای وب، نقش مهمی در برقراری اتصال امن در محیط‌های ناامنی مانند اینترنت ایفا می‌کنند. کاربران اینترنت و حتی سیستم‌ها باید مطمئن شوند که کلیدهای عمومی واقعاً متعلق به اشخاص یا سازمان‌های معتبر هستند و توسط افراد ثالث جایگزین یا دستکاری نشده‌اند.
استفاده از امضاهای دیجیتال می‌تواند زمان مورد نیاز برای انجام قراردادهایی که معمولاً به واسطه‌ها و اشخاص ثالث متعدد برای اعتبارسنجی و امضا نیاز دارند را به طور چشمگیری کاهش دهد. با توجه به ویژگی تغییرناپذیری بلاکچین، اعتبار این قراردادها در هر زمانی تضمین می‌شود و افراد می‌توانند در هر لحظه به دلخواه خود قراردادها را امضا کنند، بدون اینکه نیاز به حضور همزمان در شبکه داشته باشند. امضاهای دیجیتال همچنین می‌توانند برای ارتباطات بین کسب‌ و کارها مورد استفاده قرار گیرند و معاملات را بدون نیاز به هیچ واسطه‌ای به طور مستقیم بین افراد انجام دهند.

چگونه می‌توان یک امضای دیجیتال ایجاد کرد؟

می‌توانید یک امضای دیجیتال را از طریق یک مرجع معتبر صدور گواهی دیجیتال مانند Sectigo دریافت کنید، یا اینکه آن را خودتان تولید کنید. اما برای امضای دیجیتال یک سند، به یک گواهی ‌نامه دیجیتال نیاز دارید. اگر خودتان اقدام به تولید امضای دیجیتال کرده و از گواهی ‌نامه‌ای که خودتان امضا کرده‌اید استفاده کنید، گیرندگان قادر به تأیید اعتبار پیام‌های شما نخواهند بود؛ بنابراین، بهتر است که امضای دیجیتال خود را از یک مرجع معتبر صدور گواهی دیجیتال دریافت کنید.
پس از دانلود و نصب گواهی، می‌توانید با استفاده از گزینه‌های «امضا» (Sign) و «رمزنگاری» (Encrypt) در سرور ایمیل خود، ایمیل‌هایتان را به صورت دیجیتال امضا و رمزنگاری کنید. این ویژگی برای کسب ‌و‌ کارهایی که نیاز به احراز هویت دقیق فرستنده دارند، بسیار کاربردی خواهد بود.

محدودیت‌ های امضای دیجیتال

یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌ها، نیاز به زیرساخت‌های مناسب برای ایجاد و مدیریت امضاهای دیجیتال است. استفاده از این تکنولوژی نیازمند دسترسی به نرم ‌افزارها و سخت‌ افزارهای خاص و همچنین وجود مراجع صدور گواهی معتبر است. این موضوع می‌تواند هزینه ‌بر و زمان‌ بر باشد.
علاوه بر این، در برخی موارد ممکن است امضای دیجیتال تحت حملات سایبری قرار گیرد. اگر کلید خصوصی فرد یا سازمانی به هر دلیلی به دست افراد غیرمجاز بیفتد، آنها می‌توانند به سادگی امضاهای جعلی ایجاد کنند. بنابراین، حفاظت از کلیدهای خصوصی اهمیت بسیاری دارد و نیازمند اقدامات امنیتی مناسب است.
یکی دیگر از محدودیت‌های امضای دیجیتال، پیچیدگی‌های قانونی در برخی کشورها است. در حالی که بسیاری از کشورها امضای دیجیتال را به رسمیت شناخته‌اند، اما در برخی مناطق هنوز قوانین مشخصی برای پذیرش این نوع امضا وجود ندارد. این موضوع می‌تواند مشکلاتی را در اجرای قراردادهای دیجیتال ایجاد کند.
همچنین، اگر چه امضای دیجیتال تضمین می‌کند که سند در طول انتقال تغییر نکرده است، اما تضمینی برای محتوا و مفاد سند ارائه نمی‌دهد. این به این معناست که محتوای امضا شده ممکن است از نظر قانونی یا اخلاقی درست نباشد، حتی اگر امضای دیجیتال معتبر باشد.

تفاوت امضای دیجیتال و امضای الکترونیک

امضاهای الکترونیکی و امضاهای دیجیتال در بلاکچین اغلب به ‌صورت جایگزین یکدیگر استفاده می‌شوند، اما در واقعیت تفاوت‌های چشمگیری دارند. تفاوت اصلی این دو نوع امضا در کاربرد و نحوه عملکرد آنها خلاصه می‌شود. امضاهای دیجیتال به ‌طور خاص برای تأمین امنیت اسناد استفاده می‌شوند و تنها توسط یک مرجع اعتبارسنجی معتبر صادر می‌گردند. به عبارت دیگر، امضای دیجیتال به ‌مثابه یک اثر انگشت منحصر به فرد برای هر پیام رمزگذاری شده عمل می‌کند.
از سوی دیگر، امضای الکترونیکی کاربردی مشابه امضای دست ‌نویس افراد در فرایندهای اداری دارد و اغلب در سیستم‌های اداری و حقوقی به ‌کار می‌رود.
یکی از مزایای اصلی امضای دیجیتال نسبت به امضای الکترونیکی این است که جعل آن تقریباً غیرممکن است، چرا که بر اساس اصول پیچیده نظریه اعداد و رمزنگاری کلید عمومی کار می‌کند. در این سیستم، کاربر دارای یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی است که هر دو برای ایجاد و تأیید امضاها ضروری هستند. در مقابل، امضای الکترونیکی مانند یک رمز عبور عمل می‌کند و اگر محتوای سند تغییر کند، این امضا نمی‌تواند تغییر را تشخیص دهد یا آن را ثابت کند. اما امضای دیجیتال مانع از تغییر محتوای اسناد می‌شود و در صورت هرگونه تغییر، امضا یا تغییر کرده یا به ‌طور کامل از سند حذف می‌شود که این امر امنیت بیش‌تری را فراهم می‌آورد.

برخی الگوریتم‌های امضای دیجیتال

در فرایند ایجاد و تأیید امضای دیجیتال، از الگوریتم‌های مختلفی استفاده می‌شود که هر یک دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند. یکی از معروف‌ترین الگوریتم‌ها، الگوریتم RSA است که بر پایه‌ی رمزنگاری نامتقارن کار می‌کند و به دلیل امنیت بالا و کارایی مناسب، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
الگوریتم DSA (Digital Signature Algorithm) نیز یکی دیگر از الگوریتم‌های معروف است که توسط مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) توسعه یافته است. این الگوریتم نیز بر اساس رمزنگاری نامتقارن عمل می‌کند و به عنوان یکی از استانداردهای اصلی برای امضای دیجیتال شناخته می‌شود.
الگوریتم‌های ECC (Elliptic Curve Cryptography) نیز در سال‌های اخیر به دلیل امنیت بالا و استفاده از کلیدهای کوتاه‌تر، محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. این الگوریتم‌ها به خصوص در دستگاه‌هایی که منابع محاسباتی محدودی دارند، مانند تلفن‌های همراه و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)، کاربرد فراوانی دارند.
هر یک از این الگوریتم‌ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و انتخاب الگوریتم مناسب بستگی به نیازهای خاص امنیتی و منابع موجود دارد.

امنیت امضای دیجیتال

در مسیر استفاده از امضای دیجیتال، چالش‌هایی وجود دارد که می‌تواند امنیت این امضاها را تحت‌تأثیر قرار دهد. این چالش‌ها به سه موضوع اصلی اشاره دارند که امنیت امضا را به خطر می‌اندازند:

• الگوریتم: کیفیت الگوریتم‌های به ‌کار رفته در طراحی امضای دیجیتال از اهمیت بالایی برخوردار است. دو عامل کلیدی که بر کیفیت این الگوریتم‌ها تأثیر می‌گذارند، شامل توابع هش و سیستم رمزنگاری مورد استفاده هستند.
• پیاده ‌سازی: حتی اگر الگوریتم‌ها بسیار قوی باشند، اجرای نادرست آنها می‌تواند به ضعف‌هایی در امضای دیجیتال منجر شود؛ بنابراین، پیاده‌ سازی دقیق و بی‌نقص این الگوریتم‌ها حیاتی است.
• کلید خصوصی: لو رفتن کلید خصوصی به معنای جعل هویت کاربر است. این مسئله به کاربران سیستم مربوط می‌شود و آنها باید کلیدهای خصوصی خود را با دقت و به ‌صورت ایمن نگهداری کنند. در غیر این صورت، امنیت کل سیستم به شدت در معرض خطر قرار می‌گیرد.

جمع بندی

با توجه به موارد فوق می‌توان گفت که امضای دیجیتال یکی از ابزارهای حیاتی در دنیای دیجیتال به ویژه ارزهای دیجیتال است که امکان اطمینان از اصالت و امنیت داده‌ها را فراهم می‌کند. این امضاها با استفاده از فناوری رمزنگاری، تضمین می‌کنند که داده‌ها در طی انتقال تغییر نکرده و از سوی فرد یا سازمان معتبری ارسال شده‌اند. با وجود مزایای فراوان، امضای دیجیتال نیز دارای محدودیت‌هایی است که باید در نظر گرفته شود. امنیت و صحت این امضاها به استفاده از الگوریتم‌های مناسب، محافظت از کلیدهای خصوصی و اعتماد به مراجع صدور گواهی معتبر وابسته است. در نهایت باید گفت که امضای دیجیتال به عنوان یک ابزار مؤثر در حفاظت از اطلاعات و پیشگیری از تخلفات سایبری، نقش مهمی در دنیای دیجیتال ایفا می‌کند.