สมมติว่าฉันต้องการเข้ารหัสข้อความด้วยรหัสผ่าน
ฉันไม่สามารถ XOR ไบต์ด้วยไบต์จากตัวสร้างตัวเลขปลอมเทียมที่ปลอดภัยด้วยการเข้ารหัส (CSPRNG) โดยที่เมล็ดเป็นรหัสผ่านหรือแฮชของมันได้หรือไม่ ฉันไม่เห็นอะไรผิดปกติกับเรื่องนี้
หรือ CSPRNG ช้ามากจนจำเป็นต้องมีโครงร่างการเข้ารหัสที่ซับซ้อนกว่านี้?
ไบต์ที่คุณ XOR พร้อมข้อความเพื่อรับไซเฟอร์เท็กซ์เรียกว่า คีย์สตรีม. มีความปลอดภัยในการสร้างสตรีมคีย์โดยใช้ CSPRNG ใช่ ตัวสร้างตัวเลขสุ่มหลอกที่ปลอดภัยแบบเข้ารหัสและเมล็ดพันธุ์แบบสแตติก
อย่างไรก็ตาม มีปัญหาในทางปฏิบัติหากคุณใช้ CSPRNG ของระบบ:
ดังนั้นคุณต้องแน่ใจว่าการดำเนินการ CSPRNG นั้นสมบูรณ์ก่อนที่คุณจะใช้มันเพื่อเข้ารหัสบางอย่าง ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดจะมีการรวมข้อมูลแบบสุ่มเพื่อวางรหัสของคุณ ซึ่งในกรณีนี้ข้อมูลจะสูญหายไปอย่างมีประสิทธิภาพ นี้ ได้เกิดขึ้นมาก่อน เมื่อ "SHA1PRNG" ของ Sun ถูกแทนที่ด้วยอัลกอริทึมอื่นก่อน แล้วจึงตามด้วยข้อมูลสุ่ม OpenSSL บน Android
ในทางทฤษฎี stream cipher - หรือ block cipher ในโหมด stream คือ CSPRNG ที่มีเมล็ดเดียว (การรวมกันของคีย์และ IV/nonce) อัลกอริทึมเฉพาะและวิธีการดึงคีย์สตรีมที่กำหนดไว้ โดยทั่วไปแล้ว คำตอบที่น่าเบื่อคือการใช้ AES-CTR เพื่อสร้างคีย์สตรีม และใช้ AES-GCM ซึ่งใช้ AES-CTR ภายใน หากคุณต้องการการตรวจสอบข้อความด้วย ในระบบที่ไม่มีการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ สามารถใช้รหัสสตรีมเช่น ChaCha20 แทนได้
คุณยังสามารถสร้างการเข้ารหัสสตรีมจากฟังก์ชันแฮชได้โดยใช้โหมดตัวนับ คุณควรจะใช้โครงสร้าง MAC เช่น HMAC สำหรับสิ่งนั้น ที่จริงแล้ว CSPRNG ส่วนใหญ่ที่ระบบจัดหาให้นั้นมีไม่มากไปกว่านั้น - แต่ตามที่ระบุไว้ โดยทั่วไปแล้ว CSPRNG ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ข้อมูลแบบสุ่ม ไม่ใช่ข้อมูลเชิงกำหนด และใช่ โดยทั่วไปแล้วอัลกอริทึมเหล่านี้จะช้ากว่ารหัสสตรีมเฉพาะหรือรหัสบล็อกเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ - พวกมันคือ ซับซ้อนยิ่งขึ้น ค่อนข้างซับซ้อนน้อยกว่า
ใช่คุณสามารถ; เรียกว่า รหัสสตรีม. สามารถมองเป็นค่าประมาณของ แผ่นครั้งเดียวซึ่งคุณมีเอนโทรปีไม่เพียงพอที่จะสร้างคีย์ OTP (ซึ่งต้องมีความยาวเท่ากับข้อความธรรมดา) แต่มีเพียงพอสำหรับการเพาะ PRNG
ช่องโหว่ทั่วไปของ stream ciphers ที่ไม่ขึ้นกับทางเลือกของอัลกอริธึมการสร้างคีย์สตรีม ได้แก่:
1 ปรากฏที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในนั้น ซึ่งเข้ารหัสในไซเฟอร์เท็กซ์เป็น 0x2A การเปลี่ยนไบต์นั้นเป็น 0x22 (= 0x2A ^ ('1' ^ '9')) จะเปลี่ยนสิ่งนั้น 1 ถึง ก 9 ในข้อความธรรมดา และ "ฉันเป็นหนี้คุณ \$100â ที่คุณส่งมา จะได้รับเป็น "ฉันเป็นหนี้คุณ \$900â" การโจมตีนี้สามารถบรรเทาได้โดยการใส่ แมค ด้วยข้อความของคุณเพื่อตรวจหาการเปลี่ยนแปลง
นอกจากคำตอบของ "Maarten Bodewes" และ "dan04" แล้ว:
แบบแผนของคุณไม่ได้ให้ความคุ้มครองใด ๆ ความซื่อสัตย์. หากคุณใช้รหัสผ่านเดียวกันสำหรับข้อความที่แตกต่างกัน ไบต์ที่ 1 จะเหมือนกันในคีย์ที่สร้างขึ้นทั้งหมด ไบต์ที่ 2 จะเหมือนกันอีกครั้งในคีย์ที่สร้างขึ้นทั้งหมด เป็นต้น ซึ่งหมายความว่าผู้โจมตีสามารถแทนที่ไบต์ใดๆ ในข้อความที่เข้ารหัสด้วย ไบต์ที่มีหมายเลขเดียวกันจากข้อความอื่น และคุณจะไม่สามารถตรวจจับได้ว่าข้อความที่เข้ารหัสของคุณถูกแก้ไขหรือไม่ ในการทำเช่นนี้ ผู้โจมตีไม่จำเป็นต้องรู้รหัสผ่านด้วยซ้ำ ดังนั้นผู้โจมตีสามารถเปลี่ยนข้อความที่เข้ารหัสจาก "โอน 1,000 USD" เป็น "โอน 5,000 USD" และไม่มีใครสามารถตรวจจับได้ว่าข้อความที่เข้ารหัสนั้นถูกแก้ไข
อัลกอริทึมการเข้ารหัสของคุณจะทำงานได้ไม่ดีในบางสถานการณ์จริงตัวอย่างเช่น หากคุณเข้ารหัสดิสก์ด้วยดิสก์ การอ่านไฟล์จากส่วนท้ายของดิสก์จะต้องใช้ CSPRNG เพื่อสร้างตัวเลขสุ่มกิกะไบต์ / เทราไบต์ก่อนที่คุณจะได้รับตัวเลขที่ใช้เข้ารหัสไฟล์นั้น
คุณจะต้องผสมองค์ประกอบของการสุ่มที่เกิดขึ้นจริง - หากคุณไม่สร้างเครื่องกำเนิดด้วยตัวเลขสุ่ม ผลลัพธ์ก็จะไม่สุ่มเช่นกันโซลูชันที่คุณอธิบายมีความเสี่ยงต่อ:
เคล็ดลับ XOR ทำให้เกิดความสับสนและไม่แพร่กระจายและเปิดให้มีการโจมตีทางสถิติ แม้แต่แผ่นอิเล็กโทรดแบบใช้ครั้งเดียวที่มี XOR เท่านั้นก็ยังมีความเสี่ยงเพียงบางส่วน เช่น. สำหรับข้อความที่ยาวมาก ในทางสถิติ XOR ยังปล่อยให้ 1/256 ของข้อความของคุณไม่มีการเข้ารหัส เนื่องจาก XOR ที่มี 0 ไม่ได้ทำอะไรเลย และ 1/256 จะกลับด้านเนื่องจาก XOR ที่มี 0xff จะเหมือนกับ NOT อีกครั้ง - ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่คุณส่ง 1/256 ที่ตรงกันอาจดีพอสำหรับผู้โจมตี (เช่น หากผู้โจมตีต้องการทราบว่าคุณแชร์ไฟล์เฉพาะที่พวกเขาทราบบริบทหรือไม่)
คุณอาจต้องการเกลือ RNG ของคุณด้วยการสุ่มจริงนอกเหนือไปจากแฮช และคุณต้องมีช่องว่างภายในเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลความยาวจะไม่รั่วไหล
คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา
