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基于密钥的数字签名系统中要有收、发双方共同信赖的仲裁人，如下图所示。其中，BB是A和B共同信赖的仲裁人，KA和KB分别是A和B与BB之间的密钥，KBB是只有BB掌握的密钥，P是A发给B的消息，t是时间戳。由BB解读A发的报文，然后产生一个签名的消息KBB（A,t,P），并装配成发给B的报文;B可以解密该报文，阅读消息P，并保留证据。
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利用公钥加密算法的数字签名系统如下图所示。这样的签名方法是符合可靠性原则的，即：签字是可以被确认的；签字是无法被伪造的；签字是无法重复使用的；文件被签字以后是无法被窜改的；签字具有无可否认性。如果A方否认了，B可以拿出DA（P），并用A的公钥EA解密得到P，从而证明P是A发送的；如果B把消息窜改了，当A要求B出示原来的DA（P）时，B拿不出来。
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数字证书解决了公开密钥密码体制下密钥的发布和管理问题。用户可以公开其公钥，而保留其私钥。一般包含用户身份信息、用户公钥信息以及身份验证机构数字签名的数据。
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数字证书是一个经证书认证中心（CA）数字签名的包含公开密钥拥有者信息以及公开密钥的文件。认证中心（CA）作为权威的、可信赖的、公正的第三方机构，专门负责为各种认证需求提供数字证书服务。目前得以广泛使用的证书标准是X.509。下表所示为X.509数字证书中的各个数字域的含义。
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任何一个用户要得到CA的公钥，就能得到该CA为该用户签署的公钥。由于证书是不可伪造的，因此对于存放证书的目录无须施加特别的保护。
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由于一个公钥用户拥有的可信任管理中心数量有限，要与大量不同管理域的用户建立安全通信需要CA间建立信任关系。一个证书链是从一个自签名的根证书开始，前一个证书主体是后一个证书的发放者。也就是说，该主体对后一个证书进行签名。一般来说，对证书链的处理需要考虑每个证书相关的信任关系。
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用户的数字到了有效期的终止时间、用户私钥已被泄露、用户放弃使用原CA的服务、CA私钥泄露都需要吊销用户的数字证书。为此，CA维护有一个证书吊销列表（CRL），以供用户查询。
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