在EN 18031、CRA等欧盟网络安全法规中，数字签名被列为强制要求。它不仅是“防篡改神器”，更是无线设备固件更新、配置传输、日志上报的信任基石。本文用最直白的方式讲清楚数字签名到底怎么确保数据不被偷偷改动，以及在实际无线设备中如何落地。
数字签名到底在防什么？
简单说：防止“李鬼冒充李逵”和“路上被掉包”两种攻击。
| 威胁场景 | 没有数字签名会怎样 | 数字签名解决什么 |
|---|---|---|
| 固件被黑客替换 | 设备变“肉鸡” | 验证来源+完整性 |
| 中间人篡改配置 | 下发恶意参数 | 任何改动都会被检测到 |
| 伪造日志逃避审计 | 攻击者抹除痕迹 | 保证日志不可抵赖 |
数字签名工作原理（三步走）
- 发送方
用私钥对数据（或数据的哈希值）进行加密 → 生成数字签名 - 接收方
用发送方的公钥解密签名 → 得到原始哈希值 - 对比验证
自己再对收到的数据做一次哈希 → 与解密得到的哈希值对比
完全一致 = 数据在传输过程中未被篡改且来源可信
常见算法对比（2025年推荐）
| 算法 | 签名速度 | 安全强度 | EN 18031是否接受 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| ECDSA (P-256) | 快 | 高 | 推荐 | 固件签名、OTA更新 |
| RSA-2048 | 慢 | 足够 | 接受 | 传统设备兼容 |
| Ed25519 | 最快 | 极高 | 推荐 | 高频小数据包签名 |
无线设备中最常见的三大应用场景
- OTA固件更新
设备启动时用公钥验证签名，不通过直接拒绝安装，杜绝“降级攻击”。 - 配置/参数下发
云端下发Wi-Fi密码、服务器地址等敏感参数必须带签名，防止中间人注入恶意配置。 - 日志与审计
设备上报的安全事件日志带签名，监管机构可验证未被篡改。
实战避坑清单
- 私钥绝不能烧到设备里（必须放在HSM或云端签名服务）
- 公钥要用安全启动（Secure Boot）方式加载，防止被替换
- 签名对象建议是哈希值而非全量数据，节省计算和带宽
- 证书链要完整，支持吊销（CRL/OCSP）
总结
数字签名是目前最成熟、最可靠的数据完整性与来源认证手段。在EN 18031强制要求的背景下，任何无线设备只要涉及固件更新、远程配置、敏感数据传输，就必须正确实现数字签名，否则无法通过Notified Body审核。做好数字签名 = 一劳永逸解决“数据被篡改”和“来源不可信”两大安全顽疾。
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