chapter05.tex

\section{程序的使用测试}

\subsection{测试的意义及方法}

1)  测试的意义：测试的意义去检验程序中的是否存在错误，是否满足文所需要实现的签名及验证的功能。通过输入常规数据和非常规数据观察程序是否满要求。同时对测试所用数据要具有一般性，并对输入数据的有一个相应的输出期望结果，并通过对不同数据的修改观察程序是否运作正常，结果是否与期望结果一致。

2)  测试方法：先对测试用例data.txt进行签名、代理签名、验证签名及验证代理签名等操作，再改变原消息值即data.txt里的文字，再进行验证签名及验证代理签名操作，观察分析得到的结果。

\subsection{测试Elgamal签名方案}

\subsubsection{测试用例}

测试用例：1、大小为128字节的txt文档。

          2、大小为340字节的txt文档。

\subsubsection{测试过程}

1）生成公私钥对

    运行程序，根据主界面，选1，生成Elgamal公私钥对，公钥y,大素数p，本原元g保存在pub.txt；私钥x,大素数p，本原元g保存在pri.txt：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/7.jpg}
\caption{生成公私钥}
\end{figure}

Pub.txt文件中，由上至下三个大数依次为：公钥y,大素数p，本原元g

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/8.jpg}
\caption{pub.txt}
\end{figure}

pri.txt,由上至下三个大数依次为私钥x，大素数p，本原元g：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/9.jpg}
\caption{pri.txt}
\end{figure}

2）签名与验证签名
   对大小为128字节的data.txt进行签名操作，签名耗时3毫秒：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/10.jpg}
\caption{对data.txt签名}
\end{figure}

128字节的data.txt内容：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/10.jpg}
\caption{data.txt}
\end{figure}

生成的签名（r,s）保存在signature.txt中：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/11.jpg}
\caption{生成的签名（r,s）}
\end{figure}

验证签名。此签名是正确的：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/12.jpg}
\caption{验证签名}
\end{figure}

改变data.txt的内容为：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/13.jpg}
\caption{原data.txt被修改后}
\end{figure}

然后执行一次验证签名操作结果如下：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/14.jpg}
\caption{签名有误}
\end{figure}

对大小为340字节的data.txt进行一组同样的操作

Data.txt

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/15.jpg}
\caption{data.txt}
\end{figure}

签名

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/16.jpg}
\caption{签名}
\end{figure}

验证签名

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/17.jpg}
\caption{验证签名}
\end{figure}

改变data.txt的内容

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/18.jpg}
\caption{data.txt被修改}
\end{figure}

再验证一次签名

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/20.jpg}
\caption{原文被改后签名有误}
\end{figure}

\subsubsection{结果分析}

如上面步骤所示，对不同长度data.txt进行签名和对data.txt验证签名得到了与预期相符的结果；而后面原文被窜改，依然对同样的签名进行验证签名，得到的结果是签名有误！与预期结果相符。

\subsection{基于Elgamal算法的代理签名方案的实现}

\subsubsection{测试用例}

测试用例：1、大小为128字节的txt文档。

          2、大小为340字节的txt文档。

\subsubsection{测试过程}

1)  进入系统主界面，选1生成公私钥对，在有了pub.txt和pri.txt数据的情况下，生成代理签名的参数。私密共享给代理签名者的参数d,K,p,g存入proxy\_pri.txt,公布出去的原始签名者的公钥y，代理参数K，p与g存入proxy\_pub.txt中：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/21.jpg}
\caption{proxykeys}
\end{figure}

Proxy\_pri.txt中，由上至下分别为x,K,p,g：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/22.jpg}
\caption{proxy\_pri.txt}
\end{figure}

Proxy\_pub.txt中，由上至下分别为原始签名者的公钥y，代理参数K，p与g：

\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics{img/23.jpg}
\caption{proxy\_pub.txt}
\end{figure}

2)  代理签名与验证代理签名

对大小为128字节的data.txt使用代理密钥进行数字签名操作,此步骤包涵对代理参数的检验，即每一次签名前都会检验代理参数是否有效。

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/24.jpg}
\caption{proxy-signature}
\end{figure}

签名耗时4毫秒，得到的代理签名（R，s）：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/25.jpg}
\caption{proxy-signature.txt}
\end{figure}

验证代理签名，签名正确：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/26.jpg}
\caption{签名正确}
\end{figure}

修改data.txt内容为：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/28.jpg}
\caption{修改后的data.txt}
\end{figure}

再验证Elgamal代理签名：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/29.jpg}
\caption{原文被改，代理签名有误}
\end{figure}

对大小为340字节的data.txt文档进行一组同上的代理签名与代理签名验证的操作：

data.txt:

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/30.jpg}
\caption{340字节的data.txt}
\end{figure}

进行代理签名：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/31.jpg}
\caption{代理签名}
\end{figure}

验证代理签名

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/32.jpg}
\caption{验证代理签名，正确！}
\end{figure}

修改data.txt为：

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/33.jpg}
\caption{修改后的data.txt}
\end{figure}

再验证一次代理签名

\begin{figure}[H]
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\includegraphics{img/34.jpg}
\caption{原文被改，代理签名验证有误}
\end{figure}

\subsubsection{结果分析}

如上面步骤所示，对不同大小的data.txt进行签名和之后对data\cite{Designated}.txt验证签名都得到了预期的结果，与预期结果相符；而后面原文被窜改，依然对同样的签名进行验证代理签名操作，得到的结果是签名有误！与预期结果相符\cite{计算机密码学及其应用}。