La signature numérique est un mécanisme permettant d'authentifier l'auteur d'un document électronique et de garantir son intégrité, par analogie avec la signature manuscrite d'un document papier. Un mécanisme de signature numérique doit présenter les propriétés suivantes :
Pour cela, les conditions suivantes doivent être réunies :
La signature électronique n'est devenue possible qu'avec la cryptographie asymétrique.
Elle se différencie de la signature écrite par le fait qu'elle n'est pas visuelle, mais correspond à une suite de nombres.
Supposons que l'on dispose d'un algorithme de chiffrement à clé publique (consulter liste). Notons CA, la fonction de chiffrement et DA celle de déchiffrement. Rappelons que la fonction DA est connue de tous, par la clé publique associée à l'algorithme, tandis que CA n'est connue que par la propriétaire légitime de ce couple de fonctions, Alice, qui seule détient la clé privée.
Lorsque Alice souhaite signer un message M, elle calcule S = CA(M). Toute personne disposant du message M et de la signature S peut alors vérifier qu'Alice est à l'origine de la signature en calculant DA(S). Si cette quantité est bien égale à M, alors on peut être certain qu'Alice est l'auteur de la signature, car seule elle peut produire CA (M), puisqu'elle est la seule à connaître CA et que cette fonction est bijective. On peut être également sûr que le message n'a pas été altéré. En effet, pour altérer le message, il faudrait également altérer la signature de manière cohérente, ce qui n'est possible que si l'on dispose de CA.
Pour être un peu plus précis, ce n'est jamais un message M qu'Alice signe, mais l'empreinte de M par une fonction de hachage. La sûreté de la signature dépend alors du soin apporté au choix de la fonction de hachage. Il faut, qu'étant donné un message et son empreinte, il soit très difficile de fabriquer un message ayant une empreinte (et donc une signature) égale. L'intérêt de la fonction de hachage est de permettre de signer une quantité de données beaucoup plus petite que le message entier (et de longueur fixe).
La signature numérique nécessite l'utilisation de certificats électroniques. Ceux-ci sont générées par des autorités de certification (CA), qui permettent d'identifier de façon unique la personne (ou l'entité) qui détient les clés publique et privée : ils peuvent être vus comme la carte d'identité numérique de cette personne ou entité. En plus de ce rôle, les certificats peuvent permettre de chiffrer des informations .
Depuis mars 2000, la signature numérique d'un document a en France la même valeur légale qu'une signature manuscrite, conformément aux textes suivants :
Selon ce décret, un dispositif sécurisé de création de signature électronique doit être certifié conforme aux exigences définies plus haut :
La transposition complète de la Directive Européenne 1999/93/CE a toutefois nécessité un processus plus long.
Le législateur belge a transposé en 2001 la Directive européenne du 13 décembre 1999 sur un cadre communautaire pour les signatures électroniques. Cette transposition en droit belge s'est faite par l'adoption de deux lois: la Loi du 20 octobre 2000 introduisant l’utilisation de moyens de télécommunication et de la signature électronique dans la procédure judiciaire et extrajudiciaire, M.B., 22 déc. 2000, p. 42698 qui modifie notamment l'article 1322 du Code civil et la Loi du 9 juillet 2001 fixant certaines règles relatives au cadre juridique pour les signatures électroniques et les services de certification, M.B., 29 septembre 2001, p. 33070. C'est cette dernière loi qui explique la question des services de certification (P.S.C), leurs rôles et responsabilités ( voy. les annexes I, II et III de la loi). Voyez à ce sujet un article intéressant: GUINOTTE L., « La signature électronique après les lois du 20 octobre 2000 et du 9 juillet 2001 », J.T., 2002, pp.556-561.