使用 64 位计数器作为 HMAC 的随机数答案

【问题标题】：Using 64 bit counter as nonce for HMAC使用 64 位计数器作为 HMAC 的随机数
【发布时间】：2018-03-22 07:25:21
【问题描述】：

我有一种情况，我需要在两台机器之间发送的消息的 HMAC 计算中添加随机数。我正在考虑使用无符号 64 位计数器作为随机数。

 // key pre-shared between sender and receiver
 HMAC(key, message || nonce)

我会在每条消息后递增计数器。接收机器将验证 HMAC 并增加其计数器。我在网上搜索了一下，发现 nonce 不能重复，但我也读到 counter 可以作为 nonce 工作。

由于 64 位值最终会回绕为零，这样的计数器是否可以被视为随机数？

【问题讨论】：

估计它何时会达到 0。我怀疑是否会存储 2^64 个“随机顺序”随机数以供检查（与只需要检查最高计数器的计数器相反）。用 2^16 试试。否则有 128 位 UUID。
我打算只存储最新的柜台。您如何看待 @Arthom 在 cmets 中的建议：stackoverflow.com/a/34968641/682869
似乎有办法做到这一点，我认为Arthom在这个话题上比我好。
一个随机数不应重复使用相同的键。给定预期的使用水平，粗略计算随机数计数器循环回 0 所需的时间。在这段时间内定期更换您的密钥，并将计数器重置为 0。您必须确保随机数/密钥组合永远不会重复。
Stack Overflow 是一个编程和开发问题的网站。这个问题似乎离题了，因为它与编程或开发无关。请参阅帮助中心的What topics can I ask about here。也许Cryptography Stack Exchange 或Information Security Stack Exchange 会是一个更好的提问地点。

【解决方案1】：

是的。

由于 64 位值最终会回绕为零，这样的计数器是否可以被视为 nonce？

2^64 = 18446744073709551616。这个数字相当大。如果您每秒发送 100 万 条消息，那么您将不得不在 000 年 年内发送消息，直到 64 位随机数结束。

【讨论】：