CTR ทับซ้อนกับ IV แบบสุ่ม

ปัญหา:

ฉันกังวลเล็กน้อยเกี่ยวกับการนับซ้ำในโหมด CTR เมื่อใช้ IV แบบสุ่ม

• หากคุณแบ่ง (เช่น half IV, half counter) จะเพิ่มโอกาสของ IV เดียวกัน (ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า) และจำกัดความยาวของข้อความ (หากน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง)
• หากคุณเริ่มต้นด้วย IV เต็มบล็อก ตัวนับอาจทับซ้อนกัน

ฉันอยากได้ตัวนับบล็อก IV เต็มและครึ่งบล็อกโดยไม่ทับซ้อนกัน

วิธีแก้ปัญหาที่เสนอ:

แทนที่จะใช้ IV แบบสุ่มเป็น nonce ในตัวนับ เราสร้างคีย์ใหม่โดยเข้ารหัส IV ด้วยคีย์ เราใช้คีย์ใหม่นั้นในการเข้ารหัส ตัวนับเริ่มต้นด้วยศูนย์ครึ่งหนึ่งและครึ่งหนึ่งของ IV หรือด้วยมาสเตอร์คีย์ครึ่งหนึ่ง เพื่อทำ การโจมตีหลายเป้าหมาย ยากขึ้น

สมมติว่าคีย์, IV, รหัสบล็อกมีขนาดเท่ากันทั้งหมด

$k_{data} = E_{k_{master}}(IV)$

$keystream_i = E_{k_{data}}(ครึ่ง(IV) || counter_i)$

สิ่งนี้ดีขึ้น / แย่ลงหรือไม่?

ฉันกังวลว่าสิ่งนี้จะทำให้คีย์อ่อนลง ชุดค่าผสมของคีย์และ IV ที่แตกต่างกันจะให้คีย์ใหม่เหมือนกัน แต่โดยพื้นฐานแล้วมันเหมือนกับฟังก์ชันการหาค่าคีย์อย่างง่ายด้วยเกลือสิ่งนี้ควรอนุญาตให้ทุกข้อความได้รับการผูกมัดวันเกิด

หากคุณสามารถพูดได้ว่ามีการจำกัดจำนวนข้อมูลที่เข้ารหัสในสตรีมเดียว คุณสามารถแยก IV ออกเป็นส่วนสุ่มและส่วนคู่ (เช่น สุ่ม 64 บิต สร้างขึ้นหนึ่งครั้งต่อสตรีม) และส่วนนับ ( เริ่มต้นที่ 0) คุณสามารถแยกมันได้ตามที่คุณต้องการ คุณเพียงแค่ต้องกังวลเกี่ยวกับปัญหาวันเกิดสำหรับขนาดสุ่ม

หรือเพียงแค่ใช้คีย์ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละสตรีมและเริ่มนับที่ 0 ไม่ต้องกังวลว่าจะทับซ้อนกันในสถานการณ์นั้น