security - 使用相同的密钥加密多个缓冲区

Question

我有一个由许多块组成的大型数据集（比如 1GB），有些大小约为 100 字节，有些大约 1 兆字节。每个块都由 AES-GCM 加密，使用相同的128b 密钥（当然也有不同的 IV）。我有一个结构，可以保留每个加密块的偏移量和长度，以及它的 IV 和 GCM 标签。

问题：如果我加密结构（从而隐藏每个加密块的开头、长度和 IV/标签），它会使我的数据更安全吗？或者可以将所有数千个加密块公开，以便任何人查看每个块的开始和结束位置，以及它的 IV/标签是什么？块大小是相当标准的，并没有透露太多关于数据的信息。我担心的是对密钥和数据的直接攻击（有数千个可用的加密样本） - 或其他间接攻击。

标签： securityencryptionaesaes-gcm

Answer 1

我相信您已经回答了您自己的大部分问题的评论。如果问题是“我需要加密结构吗？” 那么下一个问题（正如 YAHsaves 所指出的）是“结构本身是敏感信息吗？” 如果答案是否定的，那么这就是你的答案。如果结构本身是敏感的，它应该受到保护。

如果由于重复使用唯一的 IV 而导致您的密钥受到攻击，那么这表明 GCM 使用不正确，应该解决。如果使用正确，GCM 旨在支持密钥重用。NIST 为如何在NIST 800-38d中设计 GCM 系统提供了良好而明确的指导。特别是，您想阅读第 8 节，尤其是关于推荐的 IV 构造的 8.2.1（如果您不使用推荐的 IV 构造，则阅读 8.3）。

NIST 的大部分指导可以总结为“确保 Key+IV 永远不会被重复使用，如果你不能 100% 保证它，那么保证它至少 2^-31 (99.9999999%)，不认真，我们不是在开玩笑，不要重复使用 Key+IV，一次也不要。”